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            清潔建筑玻璃用鈦靶材

            材質(zhì):TA1、TP340、Ti-O合金靶

            執(zhí)行標準: ISO 10678 、 EN 410 、 LEED v4.1 、 JC/T 2171-2013

            瀏覽次數(shù):

            發(fā)布日期: 2022-07-21 20:09:31

            全國熱線: 0917-3376170

            詳細描述 / Detailed description

            一、定義與核心作用

            清潔建筑玻璃用鈦靶材是通過磁控濺射或反應濺射工藝,在玻璃表面沉積二氧化鈦(TiO?)或氮摻雜TiO?薄膜的功能性材料。其核心作用在于賦予玻璃自清潔、光催化分解污染物、抗反射及抗菌等特性,通過光催化反應分解表面有機物污染物,減少人工清潔頻率,提升建筑環(huán)保性與美觀性。

            二、材質(zhì)與牌號

            牌號標準典型牌號成分要求應用場景
            GB/T 3620.1TA1Ti≥99.6%, O≤0.15%, Fe≤0.20%高透光率TiO?鍍膜玻璃
            JIS H4600TP340Ti≥99.5%, C≤0.03%, N≤0.02%光催化抗菌玻璃
            特殊定制Ti-O合金靶TiO?含量50-80wt%可見光響應型薄膜(λ>400nm)

            關鍵特性:

            純度:≥99.9%(3N5級),F(xiàn)e雜質(zhì)需<50ppm以防止光催化活性下降。

            晶粒結(jié)構(gòu):等軸晶(晶粒尺寸≤30μm),保證濺射膜層均勻性。

            氧含量控制:氧含量需精確調(diào)控(10-20at%),影響薄膜結(jié)晶度(銳鈦礦/金紅石相比例)。

            三、性能參數(shù)與特點

            性能指標典型值技術(shù)意義
            光催化活性(亞甲藍降解率)≥90%(4小時,UV光照)自清潔效率核心指標
            可見光透過率≥80%(波長380-780nm)保障建筑采光需求
            接觸角(水)≤5°(超親水性)雨水沖刷帶走污染物
            硬度(薄膜)≥8GPa(納米壓痕)抗刮擦,延長使用壽命

            核心特點:

            多相調(diào)控:銳鈦礦相(光催化活性高)與金紅石相(穩(wěn)定性好)比例可調(diào)(如7:3)。

            納米結(jié)構(gòu):通過HiPIMS技術(shù)制備納米孔結(jié)構(gòu)(孔徑10-50nm),比表面積提升3倍,增強污染物吸附。

            耐候性:通過摻雜SiO?或Al?O?(含量1-3%),耐酸堿腐蝕壽命>15年(ASTM G154測試)。

            四、制造工藝流程

            1、原料處理:

            氫化脫氫法(HDH):制備高純度鈦粉(O≤0.15%)。

            機械合金化:與TiO?粉末混合(比例按靶材成分設計),球磨至粒徑D50<5μm。

            2、成型與燒結(jié):

            冷等靜壓(CIP,200MPa)成型,密度≥85%理論值。

            真空燒結(jié)(1250-1350℃,H?/Ar氣氛),致密度≥98%。

            3、表面處理:

            精密加工:靶材表面粗糙度Ra≤0.2μm,平面度±0.05mm/m。

            氧化處理:表面預氧化形成納米級TiO?層,提升濺射初期膜層均勻性。

            4、質(zhì)量檢測:

            XRD分析銳鈦礦/金紅石相比例,要求銳鈦礦≥70%。

            激光粒度儀檢測粉末分布均勻性(D90/D10<3)。

            五、應用領域

            1、建筑幕墻:

            日本AGC公司“Activ?”系列玻璃,光催化分解NOx效率>85%(JIS R1705標準)。

            可結(jié)合Low-E鍍膜,實現(xiàn)自清潔+節(jié)能雙功能(傳熱系數(shù)U值≤1.1W/m2·K)。

            2、光伏玻璃:

            鍍TiO?膜層提升透光率2-3%,光伏組件效率提升0.5%(晶科能源2023年數(shù)據(jù))。

            3、交通設施:

            高鐵車窗玻璃防霧涂層(接觸角<10°),可見光透過率>75%。

            4、醫(yī)療建筑:

            抗菌型TiO?-Ag復合鍍層(Ag含量0.5-1.5%),對大腸桿菌殺滅率>99.9%(ISO 22196)。

            六、執(zhí)行標準

            標準類型標準號核心要求
            材料性能ISO 10678光催化活性測試(亞甲藍降解率≥80%)
            薄膜透光率EN 410可見光透射比允許偏差±3%
            環(huán)保認證LEED v4.1VOC排放量<50μg/m3(薄膜材料要求)
            行業(yè)規(guī)范JC/T 2171-2013建筑用自潔玻璃耐候性測試(3000小時QUV)

            七、與環(huán)保領域其他金屬靶材對比

            靶材類型優(yōu)勢劣勢典型應用場景
            鈦靶高光催化活性、超親水性紫外依賴性強自清潔玻璃、空氣凈化
            氧化鋅靶可見光響應(λ≤450nm)耐濕性差(易生成Zn(OH)?)抗菌涂層、UV屏蔽膜
            氧化錫靶導電性優(yōu)(ITO薄膜)成本高(含In)節(jié)能Low-E玻璃
            銀靶抗菌性強(Ag?釋放)易硫化發(fā)黑醫(yī)療設備抗菌玻璃

            技術(shù)差異:

            濺射氣氛:鈦靶需通入O?/N?反應氣體(比例10-30%),而氧化鋅靶可直接濺射。

            膜層厚度:TiO?膜典型厚度50-150nm,比氧化錫膜(200-300nm)更薄。

            八、選購方法與注意事項

            1、選購決策樹:

            光催化效率驗證:要求提供第三方檢測報告(按ISO 10678標準)。

            相結(jié)構(gòu)分析:XRD檢測銳鈦礦相占比,至少>65%。

            均勻性測試:抽查靶材不同位置濺射膜層,厚度偏差<±5%。

            環(huán)保認證:確認RoHS、REACH合規(guī)性(尤其限制Cd、Pb等重金屬)。

            2、關鍵注意事項:

            雜質(zhì)控制:Fe含量>100ppm會顯著降低光催化活性。

            鍍膜工藝匹配:需根據(jù)濺射設備(如線性陰極或旋轉(zhuǎn)靶)選擇靶材尺寸(常見寬度1-1.5m)。

            維護保養(yǎng):靶材使用后需氮氣密封保存,防止吸潮導致表面氧化。

            失效預警:當濺射速率下降30%或膜層親水性(接觸角>15°)時需更換靶材。

            九、前沿趨勢

            寬光譜響應:開發(fā)Ti-Nb-O合金靶材,將光催化活性擴展至近紅外(λ=800nm)。

            智能響應膜:TiO?-WO?復合靶材,實現(xiàn)濕度響應型自清潔(濕度>80%時活性提升3倍)。

            回收技術(shù):采用氫碎法回收廢靶材,鈦回收率>95%,成本降低40%。

            預計到2027年,全球自清潔玻璃市場規(guī)模將達120億美元,核心突破點在于開發(fā)無需紫外光激發(fā)的可見光驅(qū)動型鈦靶材(如TiO?/C?N?復合靶),推動24小時持續(xù)自清潔技術(shù)落地。

            產(chǎn)品相冊 / Product album
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