氮化钛

应用

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，或直接作为植入假体和其他医学植入物。
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，可以提高介电系数，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。
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，如视网膜下的假体项目 和生物医学中的微电子机械系统（生物微机电），使智能植入物或体内生物传感器能够承受严重的体液腐蚀。

合成

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）。两种方法都是将纯钛升华，并在高能量真空环境中与氮气反应。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。

其他商业变种

在过去的十年中，有几种常用的氮化钛已经开发的变体，如碳氮化钛（TiCN），氮化铝钛（TiAlN或AlTiN）和钛铝碳氮化物，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。