力学性能
材料的力学性能是指，材料在不同环境下承受各种外加载荷时所表现出来的力学特征。研究材料的力学性能可以更好地发挥材料的价值，拓展材料的使用范围。很多学者对反应等离子喷涂TiN涂层的力学性能进行了系统研究。陆晨光等对制备的涂层进行退火处理，研究退火处理温度对涂层力学性能的影响。结果发现，退火温度对涂层的硬度、韧性和残余应力有明显影响。600℃退火时，涂层的显微硬度最高；800℃退火时，氧化现象严重。过度氧化使得涂层的显微硬度降低，但是氧化物的生成使涂层的断裂韧性和残余应力增加。
邹东利等通过XRD和SEM对气道型反应等离子喷涂技术制备的TiN陶瓷涂层的力学性能进行分析。由于气道型等离子喷枪能够使喷涂粒子充分熔化，因此能够提高喷涂粒子和基体之间的结合力，易于获得孔洞、裂纹较少的优质涂层。实验结果发现，涂层主要由TiN相组成，并含有少量钛氧化物；涂层的层状结构明显，致密，无明显的宏观裂纹，层与层之间结合较好。在压痕SEM图中发现，涂层显微硬度压痕清晰可见，且周围没有“翘边”现象，说明涂层除了具有较高的显微硬度，还具有良好的韧性。
由此可见，材料的力学性能容易受到外界因素的影响。不同的功率、喷涂距离、基体材料的预热都会改变材料的力学性能，因此可以通过改变工艺参数来提高涂层的力学性能，达到对涂层改性的目的。
耐磨损性能
目前，耐磨材料在机械零部件上的应用引起了较大的关注，很多学者对TiN的耐磨性能进行了深入研究。李晓亮等研究了TiN复相涂层在油润滑条件下的摩擦磨损特性。载荷较低时，油膜能够承受住压力，起到隔离和润滑的作用，使摩擦副不直接接触，此时的磨损状态主要为疲劳磨损。载荷增大后，油膜无法承受较大的压力，隔离作用减弱，对磨双方近似直接接触，摩擦方式由液体摩擦变为固体摩擦，磨损严重，疲劳破坏加剧。由于高载荷下对磨面紧密接触，磨损过程中产生的磨屑难以排除，剥落的硬脆颗粒在磨损面聚集，磨粒磨损逐渐增加，因此高载荷下主要为脆性剥落和磨粒磨损。
冯文然对比了反应等离子喷涂TiN涂层与淬火高速钢(M2)在相同条件下的摩擦磨损性能。在干磨损条件下，TiN涂层的体积磨损量小于M2钢。TiN涂层在低载荷时的主要磨损形式为粘着磨损及轻微磨粒磨损，在高载荷时的主要磨损形式为氧化磨损和疲劳剥落。在油润滑条件下，润滑油对M2钢的润滑作用较明显，TiN涂层的耐磨性及减摩性均逊于M2钢，且磨损严重，出现了层间剥落和轻微的犁沟现象。不难发现，TiN涂层仅仅在润滑和低载荷条件下才显示出优良的耐磨性及较长的使用寿命，这会限制其在磨损领域的应用。研究TiN涂层的磨损机制，获得优化涂层耐磨性能的方法，可以作为今后TiN涂层性能研究的一个方向，这将会使TiN涂层拥有更广阔的应用前景。
耐腐蚀性能
李莎等研究了反应等离子喷涂TiN涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为。TiN涂层的自腐蚀电位比基体高，可在一定程度上保护基体，抑制腐蚀，但是涂层中的孔隙和微裂纹给腐蚀液提供了传播的通道。在试样浸泡初始阶段，涂层能够有效隔离腐蚀介质与基体，从而保护基体。随着浸泡时间的延长，涂层渐渐被腐蚀，保护作用减弱，腐蚀液通过涂层中的缺陷渗入到达基体，导致基体发生电化学腐蚀。除了运输腐蚀介质，孔隙的存在也会影响涂层的结合强度，因此降低涂层的孔隙率是非常重要的，也是提高涂层耐蚀性的主要方法。
降低涂层孔隙率的方法很多，研究者们也进行了不同研究。赵雪勃等研究了热处理对TiN涂层在模拟海水环境中的腐蚀行为的影响。热处理使TiN与大气中的O2发生了氧化反应，生成了密度较TiN小的TiO2相和Ti3O相，封闭了涂层中的部分通孔及微裂纹，使得TiN涂层的孔隙率降低，自腐蚀电流降低，极化电阻大大升高，腐蚀液传输的通道被切断，耐蚀性显著提高。此外，热处理还能改善涂层的结合强度和力学性能，但是如果热处理的时间过长，温度过高，则会使晶粒过大，反而使涂层的结合强度下降，力学性能变差。所以，选择合适的热处理温度与时间至关重要。
封孔技术与热处理技术的原理相同，也是通过封填裂纹和孔隙来提高涂层的耐蚀性能。相比于热处理技术，封孔技术能够阻隔腐蚀液，起到内-外双重保护的作用。董艳春等为了提高TiN涂层在模拟海水环境中的耐蚀性能，利用硬脂酸对涂层进行封孔处理。作为封孔剂，硬脂酸除了填充孔隙和裂纹，还能有效隔离腐蚀介质与涂层，起到保护涂层的作用。实验中还发现，涂层孔洞附近的硬脂酸会发生皂化反应，进一步防止腐蚀性离子的渗入，从而显著提高涂层在腐蚀性介质中的耐蚀性，延长涂层的使用寿命。封孔处理作为提高涂层耐蚀性能的一种手段，还需进一步研究。不同的封孔剂和封孔工艺对涂层的保护程度不同。研究新型高效的封孔剂，将单纯的封孔技术应用到涂层结构、性能的研究中，是很有前景和意义的。
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