WC-Co合金是使用最廣泛的一類高速加工刀具材料，WC基碳化鎢有數百種，成分各不相同，大部分使用鈷(Co)作為結合劑，鎳(Ni)和鉻(Cr)也是常用的結合劑材料。WC-Co合金刀具雖好，但鎢資源在世界多數國家是比較匱乏的，研發不含鎢或少含鎢的刀具材料具有世界性的戰略意義。Ti(C,N)基金屬陶瓷誕是在TiC-Ni基金屬陶瓷的基礎上發展而來的，TiC-Ni基金屬陶瓷問世于1929年，最初目的是作為WC-Co合金切削刀具的代用材料。

經過了多年的發展Ti(C,N)基金屬陶瓷性能已經很好地提升。相比于傳統的硬質合金，TiCN基金屬陶瓷雖然強度、韌性不足，但化學穩定好、與鋼鐵等金屬的親和力小、摩擦系數小、抗粘結和抗擴散能力強、切削時不易粘刀及產生積肩瘤、加工表面質量好；紅硬性高（意味著它們在高溫下保持更高的耐磨性）；抗月牙洼磨損能力強（主要好處之一是能夠實現無需拋光或研磨的精加工）、耐腐蝕性高以及接近陶瓷材料的硬度和耐磨性等優勢，并且抗彎強度和斷裂韌性比陶瓷刀具高。

▲無涂層金屬陶瓷刀具（來源：sumitool）

Ti(C,N)基金屬陶瓷目前已經形成了諸多不同的體系，國外商品Ti(C,N)基金屬陶瓷絕大多數都是復雜成份合金，而尤以同時添加WC、TaC合金的綜合性能較好，國外主要廠家Ti(C,N)基金屬陶瓷的成份多以Ti(C,N) + Mo2C + TaC + WC + Co + Ni為主。

▼部分Ti(C,N)基金屬陶瓷材料體系

Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具作為一種資源經濟型切削工具材料已經得到了市場很好的認可，并部分取代了WC-Co合金刀具的市場份額，尤其是在一些鎢鈷資源缺乏的國家。歐美、日本、韓國等國的企業進入較早，Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具市場占有率和客戶認可度較高，我國碳氮化鈦基金屬陶瓷的研發起步較晚，產品性能相較國外同類產品也有較大差距。高質量粉體原料是獲得高性能產品的先決條件，若要制備出綜合性能優良的碳氮化鈦基金屬陶瓷，關鍵之一就是要合成出高純度、細粒度、粒度分布窄、性能穩定、燒結性能良好的碳氮化鈦陶瓷粉體。碳氮化鈦陶瓷粉體的制備方法有碳熱還原法、化學氣相沉積法、自蔓延高溫合成法、機械合金化、機械誘發自蔓延反應、化學合成法等多種，其中碳熱還原法制備的粉體在純度、粒度和形貌、燒結性能等方面具有較大優勢，該方法成本較低，適宜規模化生產。傳統碳熱還原法制備氮化鈦粉體通常采用將原料平鋪在料舟上的方式通過開式碳管爐高溫區來實現連續碳氮化，生產的粉體容易引入氧雜質，難以獲得純度高、粒度均勻的高質量超細Ti(C,N)粉體。

▲1996發布的一個關于Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具的帖子：Cermets（金屬陶瓷）的時機到了

工業品的品質差異及競爭力往往體現在工藝過程控制水平上，吉林長玉特陶公司針對碳熱還原法進行了配方設計和工藝優化，通過自主研發的原材料預處理激活技術、真空碳熱還原熱場控制技術、氣壓控制焙燒技術、超細粉體解聚改性技術等多項專利技術，規模化的合成了顆粒細小，粒徑分布窄，易于分散的碳氮化鈦粉體，嚴格的過程控制及質量監控保障了粉體的均勻性及一致性，產品具有穩定的相組成、理想的氮碳比例和低氧、低自由碳等優異性能。此外，粉體中硫含量極低，可以有效避免生成脆性硫化物導致力學性能降低。目前，長玉特陶公司常備超細高純碳氮化鈦陶瓷粉體Ti(C,N)粒度為100-300nm，400-600nm，600-800nm，如需其它粒徑可以按您的需求定制，產品化學成分及不純物含量如下。

備注：關于氮碳比對Ti(C,N)基金屬陶瓷性能的影響雖未有綜合性的報道，但從大量文獻分析可知，N/C比影響Ti(C,N)金屬陶瓷中晶粒的大小、材料組織結構的均勻性、粘結相固溶體合金元素的溶解性、試樣的孔隙率，微觀結構和力學性能。

采用長玉特陶的高純超細TiCN為主原料或添加劑，無需特別改動現有工藝路線，即可生產出晶粒細小、性能優異的新一代金屬陶瓷工具。特別是在微鉆、微銑刀等精細刀具上，更具有明顯的產品性能優勢，為您的產品賦予更高的競爭力，脫穎而出。無圖無真相，以下是長玉特陶公司生產的100-300nm、400-600nm產品的掃描電鏡照片以及與同行的產品對比。

100-300nm碳氮化鈦陶瓷粉體掃描電鏡照片

備注：球形粉體為軟團聚，易分散

400-600nm碳氮化鈦陶瓷粉體掃描電鏡照片

長玉特陶公司碳氮化鈦陶瓷粉體與國內外競品對比

參考資料來源：吉林長玉特陶新材料技術股份有限公司

編輯整理：粉體圈Alpha