氮化钛 ，化学式TiN ，是一种合成陶瓷材料，极坚硬，其硬度接近于金刚石 。通常用作钛合金，钢，硬质合金和铝结构的涂层以改善表面性质。作为薄涂层，氮化钛用于硬化、保护切割和滑动表面，也可用于装饰目的，亦作为一种无毒的外部医疗植入物。在大多数应用中的涂层小于5微米 。
维氏硬度：1800~2200
弹性模量：251GPa
热导率：19.2 W/(m·°C)
热膨胀系数：9.35×10-6 K-1
超导转变温：5.6 k
磁化率：+38×10-6 emu/mol[ 1] [ 2] 氮化钛在室温下是化学稳定但会被热浓酸侵蚀，在800℃常压下会被氧化。具有红外线 （IR）的反射特性，反射光谱类似于金的光谱，因此呈淡黄色。根据不同的基板材料和基材的表面光洁度，氮化钛的相对摩擦系数 约为0.4-0.9（无润滑）。其典型的晶体结构为氯化钠型（元素相对化学计量约为1：1），而TiNx复合物的热力学稳定系数x为0.6-1.2。[ 3] 绝对零度 的氮化钛薄膜制成的，其电阻在此条件下会迅速增加为之前的10万倍。[ 4]
TiN涂层钻头 氮化钛涂层广泛用于金属边缘以保持机械模具的耐腐蚀性，如钻头和铣刀，常常由提高三个或更多的因素改善其寿命。由于其具有金属光泽，常用作服装和汽车装饰点缀。作为外层涂层，通常以镍 （Ni）或铬 （Cr）为镀基板，包装管道和门窗五金。该涂层也用在航空航天和军事方面，以及保护的自行车和摩托车的悬挂装置滑动面，甚至遥控玩具车的减震轴。由于该材料无毒的，符合FDA 规范，因此也常用于医疗器械，如保持手术刀刀片和骨科骨锯刀边缘的锐度[ 5]
氮化钛薄膜 可用于微电子 领域，作为有源器件和金属接点之间的导电阻挡层。而将薄膜扩散到金属硅 中，它的导电率 （30-70μΩ·cm）足以形成良好的导电连接。这种特殊的「阻挡金属」还具有陶瓷的化学或机械性能，该工艺大量用于当前的45纳米 芯片 设计中以提高晶体管 的性能。在电池 领域，通过将氮化钛与栅介质层（例如，HfSiO）组合，相比于标准的SiO2，可以提高介電係數 ，按比例缩小栅长度，低泄漏 ，较高的驱动电流，相同或更好的阈值电压 。[ 6]
较高的生物稳定性使得该合金应用领域延伸到了生物电子电极[ 7] 视网膜 下的假体项目[ 8] [ 9] 体液 腐蚀。
氮化钛（TIN）涂层冲头使用阴极电弧沉积技术 最常用的氮化钛薄膜合成方法是物理气相沉积 法（PVD，通常有溅射沉积，阴极电弧沉积或电子束加热）和化学气相沉积 法（CVD）[ 10] 氮 气反应。亦可在高温下，由四氯化钛 -氮的混合气与氨-氢的混合气反应得到氮化钛，或是将钛-氢-氮混合气加热到高温通过石墨，冷却后沉积在基体材料上形成膜。
一把氧氮化钛涂层的刀 在过去的十年中，有几种常用的氮化钛(金黃色)已经开发的变体，如:碳氮化钛(TiCN)(隨著碳含量增加,顏色變化紅棕~紫紅~灰黑~淺灰)，氮化铝钛(TiAlN或AlTiN)(紫黑色）和钛铝碳氮化物（黑灰色)，可单独或与氮化钛交替使用。这些涂层耐腐蚀性和硬度相近或更优。根据具体应用，颜色从浅灰色到近黑色，或者是暗的虹彩蓝紫色。这些涂料常见于体育用品，特别是刀和手枪。[ 11]
^ Hugh O. Pierson. Handbook of refractory carbides and nitrides: properties, characteristics, processing, and applications . William Andrew. 1996: 193. ISBN 0-8155-1392-5 ^ Stone, D. S.; K. B. Yoder; W. D. Sproul. Hardness and elastic modulus of TiN based on continuous indentation technique and new correlation. Journal of Vacuum Science and Technology A. 1991, 9 (4): 2543–2547. doi:10.1116/1.577270 ^ Toth, L.E. Transition Metal Carbides and Nitrides . New York: Academic Press. 1971. ISBN 0-12-695950-1 ^ Newly discovered 'superinsulators' promise to transform materials research, electronics design . PhysOrg.com. 2008-04-07 [2015-03-08 ] . （原始内容存档 于2012-03-01）. ^ Products . IonFusion Surgical. [2009-06-25 ] . （原始内容存档 于2009-03-22）. ^ Dziura, Thaddeus G.; Benjamin Bunday; Casey Smith; Muhammad M. Hussain; Rusty Harris; Xiafang Zhang; Jimmy M. Price. Measurement of high-k and metal film thickness on FinFET sidewalls using scatterometry. Proceedings of SPIE (International Society for Optical Engineering). 2008, 6922 (2): 69220V. doi:10.1117/12.773593 ^ M. Birkholz, K.-E. Ehwald, D. Wolansky, I. Costina, C. Baristyran-Kaynak, M. Fröhlich, H. Beyer, A. Kapp, F. Lisdat. Corrosion-resistant metal layers from a CMOS process for bioelectronic applications (PDF) . Surf. Coat. Technol. 2010, 204 (12–13): 2055–2059. doi:10.1016/j.surfcoat.2009.09.075 ^ H. Hämmerle, K. Kobuch, K. Kohler, W. Nisch, H. Sachs, M. Stelzle,. Biostability of micro-photodiode arrays for subretinal implantation . Biomat. 2002, 23 (3): 797–804. doi:10.1016/S0142-9612(01)00185-5 ^ M. Birkholz, K.-E. Ehwald, P. Kulse, J. Drews, M. Fröhlich, U. Haak, M. Kaynak, E. Matthus, K. Schulz, D. Wolansky. Ultrathin TiN membranes as a technology platform for CMOS-integrated MEMS and BioMEMS devices (PDF) . Adv. Func. Mat. 2011, 21 (9): 1652–1654. doi:10.1002/adfm.201002062 ^ Wear Coatings for Industrial Products . Diffusion Alloys Limited. [2013-06-14 ] . （原始内容 存档于2013-05-19）. ^ Product Development . Coating Services Group, LLC. [2009-06-25 ] . （原始内容 存档于2012-04-28）.
