Proces nanášení a technologie přípravy slitiny titanu a hliníku Target

S rostoucím povědomím o životním prostředí technologie povrchového potahování materiálů postupně přešla od tradičního galvanického pokovování a chemického pokovování k vakuovému naprašování. Vakuové magnetronové naprašování bylo široce používáno v hardwarových dekorativních nátěrech, povrchových ochranných nátěrech, nátěrech elektronických produktů, nátěrech pro elektromagnetické stínění a nátěrech automobilového a architektonického skla.

V důsledku toho je poptávka po souvisejících nátěrových cílech v této oblasti extrémně naléhavá. Titan-hliníková slitina je slitinový naprašovací terč pro vakuové nanášení. Úpravou obsahu titanu a hliníku v této slitině lze získat různé vlastnosti. Intermetalické sloučeniny titan-hliník jsou tvrdé a křehké materiály s vynikající odolností proti opotřebení. Potažení povrchu běžných řezných nástrojů touto směsí může účinně prodloužit životnost nástroje.

1. Naprašovací terče

Rozprašovací terčejsou zdroje naprašování používané k nanášení různých funkčních tenkých vrstev na substráty pomocí magnetronového naprašování, více-obloukového iontového pokovování nebo jiného povlakovacího zařízení za vhodných procesních podmínek. Rozprašovací terče se široce používají v široké řadě aplikací, včetně dekorací, forem, skla, elektronických zařízení, polovodičů, magnetického záznamu, plochých-panelových displejů a solárních článků. Různé aplikace vyžadují různé cílové materiály. Na základě způsobu výroby lze rozprašovací terče kategorizovat jako práškové terče, tavné terče a stříkací terče. Na základě tvaru je lze kategorizovat jako ploché terče a trubkové terče, přičemž ploché terče jsou dále kategorizovány jako pravoúhlé terče a kruhové terče. Na základě složení je lze rozdělit do různých typů, včetně terčů z čistého kovu, terčů ze slitiny, oxidů a silicidů.

2. Technologie přípravy naprašovacího terče ze slitiny titanu a hliníku

Cílové materiály slitin naprašování musí splňovat požadavky na čistotu, hustotu, velikost zrna, povrchovou úpravu atd. Mezi nimi čistota, hustota a velikost zrna přímo souvisí s procesem přípravy cílového materiálu Příprava kovových slitin obvykle používá běžnou metodu tavení. Příprava slitiny titanu a hliníku však není pro tuto metodu vhodná.

Hlavní důvody jsou následující:

(1) Proces tavení slitiny titanu a hliníku je náchylný ke vzniku různých intermetalických sloučenin, jako jsou Gr1, TIA1, TIAL, TiAL atd. Přítomnost těchto intermetalických sloučenin vede ke křehkosti zpracování slitiny titanu a hliníku, zvláště když obsah hliníku ve slitině přesáhne 50 % (atomový poměr). Tento problém je zvláště zřejmý;

(2) Při přípravě materiálů terče ze slitiny titanu a hliníku tavením se během procesu odlévání snadno vytvářejí bubliny, uvolnění a segregace, což má za následek nerovnoměrné složení a strukturu slitiny, což má za následek nestabilní kvalitu materiálu terče.

3. Izostatické lisování za tepla a metoda slinování

Učenci Zhang Fengge a další vyvinuli metodu práškové metalurgie pro přípravu terčů ze slitiny titanu-hliníka. Tato metoda zahrnuje míchání titanového a hliníkového prášku. Směs prochází práškovým plněním, izostatickým lisováním za studena a odplyňováním před izostatickým lisováním za tepla. Nakonec je terč sintrován a zpracován tak, aby vznikl terč ze slitiny titanu-hliníku.

Závěr Souhrnně

Slinování lisováním za tepla je nejslibnější technologií pro přípravu titanových-hliníkových naprašovacích terčů. Tato technologie nabízí vysokou efektivitu procesu a je vhodná pro průmyslovou výrobu. Příprava terčů z titanové-hliníkové slitiny pomocí této technologie však vyžaduje opakované experimentování a výběr vhodných separačních činidel ke zlepšení výtěžnosti a využití formy. Dále je nutná optimalizace podmínek procesu slinování a lisování za tepla (teplota slinování, rychlost ohřevu a tlak lisování za tepla), aby se zlepšila efektivita výroby a tím se snížily náklady. S rychlým růstem naprašovacího nátěru a jeho postupnou popularizací v Číně se také rychle zvyšuje roční poptávka na trhu po naprašovacích terčích. Proto má výzkum technologie přípravy terče z titanové-hliníkové slitiny praktický význam a velké vyhlídky na uplatnění.

High Purity Titanium Sputtering Targets