鈦靶材是指用金屬鈦制成的一種靶材,也包括鈦與其他金屬或非金屬制成的合金靶材。鈦靶材具有優(yōu)良的腐蝕抗性、高強(qiáng)度和低密度,以及良好的生物相容性、耐高溫等特性。有關(guān)鈦靶材的性能、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、常用牌號(hào)、應(yīng)用等,凱澤金屬一站式分享如下:
一、鈦靶材的性能
高純度:
純度通常在99.95%~99.999%(3N5~5N),確保濺射薄膜的均勻性和功能性,適用于半導(dǎo)體和光學(xué)鍍膜。
優(yōu)異耐腐蝕性:
在氧化性環(huán)境(如海水、酸性介質(zhì))中抗腐蝕能力極強(qiáng),適合化工和海洋工程。
高比強(qiáng)度:
強(qiáng)度接近鋼,但密度僅為鋼的60%,是航空航天輕量化材料的關(guān)鍵。
生物相容性:
無(wú)毒且與人體組織兼容,廣泛用于骨科植入物和牙科器械。
導(dǎo)電性與熱穩(wěn)定性:
導(dǎo)電性良好,高溫下(300~600℃)仍保持穩(wěn)定,適用于高溫濺射工藝。
濺射效率高:
靶材致密度高(≥98%),晶粒均勻,成膜速率快且附著性好。

二、常規(guī)牌號(hào)
鈦靶材的牌號(hào)根據(jù)成分和用途分類(lèi),主要包括純鈦和鈦合金:
1、純鈦系列:
Gr1(ASTM):工業(yè)純鈦(低氧),延展性最佳,用于耐腐蝕鍍層。
Gr2(ASTM):通用純鈦(中等強(qiáng)度),應(yīng)用最廣泛,如裝飾鍍膜和電子元件。
TA1/TA2(中國(guó)GB/T 3620.1):對(duì)應(yīng)Gr1和Gr2,成分接近。
2、鈦合金系列:
Gr5(Ti-6Al-4V):含6% Al、4% V,高強(qiáng)度,用于航空部件和醫(yī)療植入物(ASTM F136)。
Gr23(Ti-6Al-4V ELI):超低間隙元素(ELI)版本,生物相容性更優(yōu),適用于高端骨科植入。
Ti-Al合金(如Ti3Al、TiAlN):用于耐磨涂層和工具表面強(qiáng)化。
三、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
鈦靶材的生產(chǎn)和應(yīng)用需符合以下國(guó)際及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
1、材料標(biāo)準(zhǔn):
ASTM B265:鈦板材、帶材的通用標(biāo)準(zhǔn)。
ASTM F67/F136:醫(yī)用純鈦及Ti-6Al-4V合金的植入物標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 3620.1:中國(guó)純鈦及鈦合金牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。
ISO 5832-3:外科植入用鈦材料的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
2、靶材專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn):
SEMI F42:半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)高純鈦濺射靶材的規(guī)范。
JIS H 4600:日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的鈦及鈦合金加工材要求。

四、應(yīng)用領(lǐng)域
1、半導(dǎo)體與電子:
用于制備集成電路中的導(dǎo)電層(如TiN阻擋層)和電極材料。
在OLED/LCD顯示屏中作為透明導(dǎo)電膜(ITO)的底層材料。
2、航空航天:
制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)身的耐高溫鍍層,提升抗磨損和抗腐蝕性能。
3、醫(yī)療器械:
人工關(guān)節(jié)(髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié))、牙科種植體、心臟支架等生物植入物。
4、工業(yè)與裝飾:
工具表面鍍TiN/TiAlN 涂層(金色或黑色),提高硬度和耐磨性。
建筑玻璃、手表外殼的耐候裝飾鍍層。
5、新能源與光學(xué):
太陽(yáng)能電池的背電極材料,光學(xué)鏡片的增透膜和反射膜。

鈦靶材憑借其高純度、耐腐蝕、輕量化和生物相容性,成為半導(dǎo)體、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域的核心材料。主流牌號(hào)如Gr1、Gr2、Gr5滿(mǎn)足不同場(chǎng)景需求,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)涵蓋ASTM、GB、ISO等體系,確保材料性能與行業(yè)規(guī)范高度匹配。未來(lái)在新能源和精密電子領(lǐng)域的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。
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