Titanyum Hedef Gümüş Sputtering Hedef Titanyum Disk Yüksek Saflık Sputtering Tıbbi Uygulamalarda

Titanyum Hedef Gümüş Sputtering Hedef Titanyum Disk Yüksek Saflık Sputtering Tıbbi Uygulamalarda

Fiziksel Buhar Depozisyonu (PVD) süreçleri alanında, titanyum püskürtme hedefleri çeşitli tıbbi uygulamalarda kullanılan ince filmlerin üretiminde kritik önem taşımaktadır.Bu ince filmler performansı artırmak için çok önemlidir., dayanıklılığı ve implantlar, stentler, protezler ve cerrahi araçlar gibi tıbbi cihazların biyokompatibilite.15Pd) özellikle sputteringde kullanıldığında tıbbi uygulamalar için ideal hale getiren benzersiz özellikleri nedeniyle dikkat çekicidir..

Titanyum-alüminyum alaşım hedefleri, spesifik özelliklere sahip ince filmlerin depolanması için püskürtme işlemlerinde kullanılan özel malzemelerdir.Bu hedefler titanyum (Ti) ve alüminyum (Al) kombinasyonundan yapılmıştır., ve onları çeşitli endüstriyel uygulamalarda değerli kılan benzersiz özelliklere sahiptirler.

Titanyum Alüminyum Alaşım Hedeflerin Özellikleri:

1. Yüksek saflık:

   • Titanyum-alüminyum alaşım hedefleri, tipik olarak% 99.5 veya daha yüksek yüksek saflıkta üretilir. Bu yüksek saflık, püskürtme sırasında çökmüş ince filmlerin kirlilikten arınmasını sağlar,hassas kaplamalar gerektiren uygulamalarda mükemmel performans ve tekdüzelik sağlamak.

2. İnce parçacık boyutu:

   • Alaşım hedefleri, püskürtme işleminin verimliliğini artıran ince bir parçacık boyutuyla üretilir.Daha küçük parçacık boyutları, filmin substrat üzerindeki daha tekdüze bir çöküntüsünü sağlar., kaplamanın kalitesini arttırır.

3. Kolay Sinterleme:

   • Titanyum-alüminyum alaşımları iyi sinterleme özelliklerine sahiptir, bu nedenle yoğun ve katı formlara kolayca işlenebilirler.ve parçalanmadan püskürtme işleminin gerginliklerine dayanabilir.

4. İyi şekillendirilebilirlik:

   • Titanyum-alüminyum alaşım hedefleri mükemmel şekillendirilebilirliği ile bilinir.Farklı püskürtme sistemleriyle uyumluluğu sağlamak ve geniş bir uygulama yelpazesinde çok yönlülüğünü artırmak.

Titanyum Alüminyum Alaşım Hedeflerinin Uygulamaları:

Titanyum-alüminyum alaşımlı püskürtme hedefleri, aşınma direnci, korozyon direnci ve güçlü kaplamalar oluşturma yeteneği gibi farklı özellikleri nedeniyle çeşitli endüstrilerde kullanılır.Bazı önemli uygulamalar şunlardır::

1. Kesme Araçları:

   • Titanyum-alüminyum alaşım kaplamaları, aşınma direnci, korozyon direnci ve termal istikrarı arttırdığı kesme araçlarında yaygın olarak kullanılır.Bu kaplamalar matkap gibi aletlerin ömrünü uzatır., uç değirmenleri ve torna aletleri, yüksek hızlı işleme daha verimli hale getirir.

2. Çimento karbonit matkapları ve aletleri:

   • Çimento karbid matkapları ve aletleri, abrazif ve yüksek sıcaklık koşullarında aletin performansını önemli ölçüde artırdığı için titanyum-alüminyum alaşım kaplamasından yararlanır.Kaplama ayrıca sert malzemeleri delme veya işleme sırasında aletlerin kesme kabiliyetini ve dayanıklılığını artırır.

3. Çimento karbid seramik aletler:

   • Bu kaplamalar, çimentolanmış karbidden yapılmış seramik aletlere uygulanır ve aşınma dayanıklılığını, sertliğini ve dayanıklılığını artırır.Bu, son derece sert malzemeleri işlemek için araç gerektiren uygulamalarda özellikle yararlıdır, örneğin havacılık veya otomotiv endüstrilerinde.

4. Çimento karbonit kalıpları:

   • Titanyum-alüminyum alaşım kaplamaları ayrıca çimento karbidden yapılan kalıplarda da kullanılır.Titanyum-alüminyum kaplamalar tarafından sağlanan daha iyi aşınma direnci ve korozyon direnci avantajı, daha uzun kullanım ömrüne ve ürün kalitesinin iyileştirilmesine katkıda bulunur.

5. Süper sert malzemelerin toz metalürjisi parçaları:

   • Titanyum-alüminyum alaşımları, toz metalürjisi yoluyla süper sert malzemelerin üretiminde gereklidir. Kaplamalar nihai ürünlerin sertliğini, termal istikrarını ve korozyona dayanıklılığını artırır,madencilik, sondaj ve kesme aletleri gibi endüstrilerde uygulanmaları için uygun hale getirir.

6. Metal Kompozit Seramik:

   • Bu alaşımlar sıklıkla metal kompozit seramiklerin üretiminde katkı maddeleri olarak kullanılır.ve elektrik iletkenliği, onları elektronik ve mekanik sistemlerdeki zorlu uygulamalar için uygun hale getirir.

7. Yüksek sıcaklığa dayanıklı alaşımlar için katkı maddeleri:

   • Titanyum-alüminyum alaşımları, yüksek sıcaklığa dayanıklı alaşımların üretiminde kilit katkı maddeleri olarak hizmet verir.ve ısı değiştiricileriTitanyum ve alüminyumun eklenmesi, alaşımın genel sıcaklık direncini ve yapısal bütünlüğünü artırır.

2Hedefin başlıca performans gereksinimleri

(1) Temizlik Temizlik, hedefin temel performans göstergelerinden biridir, çünkü hedefin saflığı filmin performansını büyük ölçüde etkiler.Hedef malzemelerin saflık gereksinimleri de farklıdırÖrneğin, mikroelektronik endüstrisinin hızlı gelişmesiyle, silikon levhaların boyutu 6 "dan 8" e 12 "e yükseldi ve kablo genişliği 0.5um'dan 0.25um'a, 0.25um'a, 0.25um'a düşürüldü.18um veya hatta 0.13um, önceki hedef saflığı 99.995% 0.35umIC'in teknik gereksinimlerini karşılayabilir ve 0.18um hatlarının hazırlanması hedefin saflığı için 99.999% veya hatta 99.9999% gerektirir.

(2) Kirlilik içeriği Hedef katı içindeki kirlilikler ve gözeneklerdeki oksijen ve su buharı, birikmiş film için en önemli kirlilik kaynaklarıdır.Farklı hedeflerin farklı kirlilik içeriği için farklı gereksinimleri vardır.Örneğin, yarı iletken endüstrisinde kullanılan saf alüminyum ve alüminyum alaşımı hedefleri alkali metal içeriği ve radyoaktif element içeriği için özel gereksinimlere sahiptir.

(3) yoğunluk hedefin katı maddelerindeki gözenekleri azaltmak ve püskürtülmüş filmin performansını iyileştirmek için, hedefin genellikle daha yüksek yoğunluğa sahip olması gerekir.Hedefin yoğunluğu sadece püskürtme hızını etkilemez.Filmin elektrik ve optik özelliklerini de etkiler. Hedef yoğunluğu ne kadar yüksekse, film performansı o kadar iyi olur.Hedefin yoğunluğunu ve dayanıklılığını artırmak, hedefin püskürtme sırasında termal strese daha iyi dayanmasını sağlarNüfus yoğunluğu da hedefin temel performans göstergelerinden biridir.

(4) Taneler büyüklüğü ve taneler büyüklüğü dağılımı Hedef malzeme genellikle polikristalin olup, tanelerinin büyüklüğü milimetreye kadar olabilir.ince tanelerli hedefin püskürme hızı, kaba tanelerli hedeften daha hızlıdır.; tahıl boyutundaki küçük bir fark (birbirine eşit dağılım) ile hedefi püskürterek çökmüş olan filmin kalınlığı daha eşittir.

Titanyum Tıbbi Kullanımlarda

Titanyum, özellikle Sınıf 1 ve Sınıf 2, biyomedikal alanlarda biyolojik uyumluluğu, gücü ve hafif ağırlık özellikleri nedeniyle çok değerlidir.Genellikle tıbbi cihazlarda kullanılır çünkü vücuda zarar vermez ve alerjik reaksiyonlara neden olmayabilir..

Titanyumun Ana Tıbbi Kullanımları:

1. Ortopedik İmplantlar: Titanyum genellikle kemik vidalarında, plakalarda, eklem takviyelerinde ve omurilik implantlarında kullanılır, çünkü kemik özelliklerini taklit eder.
2. Diş İmplantları: Titanyumun biyolojik uyumluluğu ve dayanıklılığı, yüksek dayanıklılık ve korozyona direnç gerektiren diş implantları için mükemmel bir seçim haline getirir.
3. Tıbbi Enstrümanlar: Korozyona dayanıklılığı nedeniyle cerrahi aletler, iğneler, skalpeller ve diğer tıbbi aletler genellikle titanyum veya titanyum alaşımlarından yapılır.
4. Protetikler: Titanyum, hafif ve dayanıklılık kombinasyonu nedeniyle protez uzuvların ve implantların üretiminde kullanılır.
5. Kardiyovasküler Aygıtlar: Titanyum, insan vücudunda reaksiyon göstermeyen doğası nedeniyle kalp hızlandırıcı kesi, stent ve valflerin üretiminde kullanılır.
6. Kullanıma dayanıklı kaplamalar: Titanyum püskürtme hedefleri, giyim dayanıklılığını artırmak, sürtünmeyi azaltmak ve biyolojik uyumluluğu geliştirmek için tıbbi cihazlara ince kaplamalar yatırmak için kullanılabilir.

Titanyum sınıfları:

Titanyum çok yönlü bir metaldir ve bileşimi ve özelliklerine göre çeşitli sınıflara ayrılır.Ticari olarak saf (CP) Titanyumİşte en yaygın titanyum sınıflarının genel bir bakışı:

1Ticari olarak saf (CP) Titanyum

Ticari olarak saf titanyum, minimum alaşım elemanlarına sahip en temel titanyum türüdür.Ama titanyum alaşımlarının yüksek dayanıklılığına sahip değil..

• Sınıf 1:

  • Kompozisyon: En az %99,5 titanyum, çok az miktarda demir ve oksijen.
  • Özellikler: 1. sınıf, ticari olarak saf sınıfların en yumuşak ve en esnek olanıdır. Özellikle deniz suyu gibi çok koroziv ortamlarda mükemmel korozyon direnci sunar.
  • Uygulamalar: Kimyasal işleme, deniz uygulamaları, tıbbi implantlar, havacılık bileşenleri.

• Sınıf 2:

  • Kompozisyon: En az %99,2 titanyum.
  • Özellikleri: 2. sınıf, mükemmel korozyon direncini korurken, 1. sınıfdan biraz daha yüksek bir dayanıklılığa sahiptir.
  • Uygulamalar: Isı değiştiriciler, havacılık, tıbbi cihazlar (implantlar, cerrahi aletler) ve deniz uygulamaları.

• Sınıf 3:

  • Kompozisyon: En az %99 titanyum.
  • Özellikleri: 2. sınıftan daha yüksek bir dayanıklılık sağlar ancak biraz daha az şekillendirilebilir.
  • Uygulamalar: Kimyasal işleme, deniz, enerji üretimi ve tıbbi uygulamalar.

• Sınıf 4:

  • Kompozisyon: En az %98.5 titanyum.
  • Özellikleri: Ticari olarak saf sınıfların en güçlü olanı, mükemmel bir güç ağırlık oranı sunar.Sınıf 2'ye kıyasla biraz daha düşük korozyon direnci vardır, ancak çoğu endüstriyel ve tıbbi kullanım için hala mükemmel.
  • Uygulamalar: Havacılık, kimyasal endüstri, deniz, tıbbi implantlar, otomotiv bileşenleri.

2Titanyum alaşımları

Titanyum alaşımları genellikle ticari saf titanyumdan daha dayanıklıdır ve daha iyi dayanıklılık, daha iyi yorgunluk direnci ve bazen üstün korozyon direnci gibi geliştirilmiş özelliklere sahiptir.Bu alaşımlar tipik olarak titanyum ile alaşmış elementler tarafından sınıflandırılırAlüminyum, vanadyum, molibden, demir veya sirkonyum gibi.

Alfa Alaşımları

Bu titanyum alaşımları esas olarak alüminyum ile alaşımlıdır ve yüksek sıcaklıklarda mükemmel bir dayanıklılık ve korozyon direnci sunar.

• Sınıf 5 (Ti-6Al-4V):

  • Kompozisyon: %90 titanyum, %6 alüminyum, %4 vanadyum.
  • Özellikleri: En yaygın kullanılan titanyum alaşımlarından biri olan 5. sınıf, güçlü, hafif ve korozyona karşı mükemmel bir denge sağlar.Ayrıca mekanik özelliklerini daha da geliştirmek için ısı işlemine de sahiptir.
  • Uygulamalar: Havacılık (uçak, roket), tıbbi implantlar (ortopedik ve diş), deniz, enerji üretimi ve spor ekipmanları.

• Sınıf 6 (Ti-5Al-2.5Sn):

  • Kompozisyon: %5 alüminyum, %2,5 teneke ve titanyum.
  • Özellikler: 5. sınıftan daha iyi kaynaklanabilirlik sağlar ve hala bir miktar korozyon direnci gerektiği yüksek sıcaklık uygulamaları için kullanılır.
  • Uygulamalar: Havacılık bileşenleri, yüksek sıcaklıklı uygulamalar, gaz türbini motorları.

Beta Alaşımları

Beta alaşımları, yüksek sıcaklıkta oksidasyona dayanıklılıklarını, şekillendirilebilirliklerini ve dirençlerini geliştiren daha fazla miktarda beta faz dengeleyici (vanadyum, molibden veya krom gibi) içerir.Genellikle yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalarda kullanılırlar.

• 9. sınıf (Ti-3Al-2.5V):

  • Bileşik: %3 alüminyum, %2,5 vanadyum ve titanyum.
  • Özellikleri: 5. Sınıftan daha yüksek dayanıklılık sağlar, ancak daha şekillendirilebilir ve kaynaklanabilir. Orta derecede korozyon direnci vardır.
  • Uygulamalar: Havacılık, spor ekipmanları, kimyasal işleme ve tıbbi uygulamalar.

• Sınıf 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni):

  • Kompozisyon: %0.3 molibden, %0.8 nikel ve titanyum.
  • Özellikler: 12. sınıf dayanıklılık, kaynaklanabilirlik ve korozyona dayanıklılık konusunda mükemmel bir kombinasyon sağlar.
  • Uygulamalar: Kimyasal işleme, deniz uygulamaları ve tıbbi implantlar.

Alfa-beta alaşımları

Bu alaşımlar hem alfa hem de beta fazlarının bir karışımıdır ve güç, şekillendirilebilirlik ve korozyon direnci dengesini sunar.Alfa-beta alaşımları, yapısal ve yüksek performanslı uygulamalarda en sık kullanılan titanyum alaşımlarıdır..

• Sınıf 23 (Ti-6Al-4V ELI):
  • Kompozisyon: % 6 alüminyum, % 4 vanadyum, karbon, oksijen ve azot gibi ekstra düşük aralıklı elementlerle.
  • Özellikler: Bu, 5. Sınıfın ekstra düşük interstitial (ELI) versiyonudur. Daha iyi bir biyokompatibilite sunar, bu da tıbbi implantlar için özellikle yararlıdır.23. sınıf, mükemmel ağırlık-güç oranı ve üstün yorgunluk direnci ile bilinir.
  • Uygulamalar: Ortopedik implantlar, havacılık, diş implantları ve spor ekipmanları.

3Özel Titanyum Alaşımları

Bu alaşımlar, çok spesifik özellikler gerektiren niş uygulamalar için özel olarak geliştirilmiştir.

• Sınıf 7 (Ti-0.15Pd):

  • Kompozisyon: 0,12-0,25% palladium içeren titanyum.
  • Özellikleri: Özellikle klorür içeren ortamlarda, yüksek asitli ortamlarda üstün korozyon direnci ile bilinir.tıbbi uygulamalar için uygun hale getirir.
  • Uygulamalar: Tıbbi cihazlar, havacılık, kimyasal işleme ve deniz uygulamaları.

• Sınıf 11 (Ti-0.3Pd):

  • Kompozisyon: %0.3 palladium ve titanyum.
  • Özellikler: Daha yüksek korozyon direnci için biraz daha yüksek palladium içeriği ile 7. sınıfına benzer.
  • Uygulamalar: Havacılık, kimyasal işleme ve deniz ortamları.

• Sınıf 13 (Ti-0.3Ni):

  • Kompozisyon: % 0.3 nikel ve titanyum.
  • Özellikler: İyi korozyon direnci sunar ve belirli kimyasal ortamlarda yüksek dayanıklılık ve mükemmel performans gerektiren uygulamalarda kullanılır.
  • Uygulamalar: Deniz uygulamaları, kimyasal işleme.

4Amaç.

Dekoratif kaplamalarda, aşınmaya dayanıklı kaplamalarda, elektronik endüstrisinde CD ve VCD'lerde ve çeşitli manyetik disk kaplamalarında yaygın olarak kullanılır.

Volfram-titanyum (W-Ti) filmleri ve volfram-titanyum (W-Ti) tabanlı alaşım filmleri, bir dizi yenilmez mükemmel özelliğe sahip yüksek sıcaklıklı alaşım filmleridir.Tungsten yüksek erime noktası gibi özelliklere sahiptirW / Ti alaşımının düşük direnç katsayısı, iyi termal istikrarı ve oksidasyon direnci vardır.Çeşitli cihazlar gibi, iletken bir rol oynayan metal kablo gerektirir., Al, Cu ve Ag gibi maddeler yaygın olarak kullanılmakta ve araştırılmaktadır.ve dielektrik katmana zayıf yapışkanlığı vardırSi ve SiO2 gibi cihazların substrat malzemelerine kolayca yayılır ve daha düşük bir sıcaklıkta metal ve Si oluşturacaktır.Cihazın performansını büyük ölçüde düşürür.W-Ti alaşımı, istikrarlı termomekanik özellikleri, düşük elektron hareketliliği, yüksek korozyon direnci ve kimyasal kararlılığı nedeniyle kablolama difüzyon bariyeri olarak kullanılması kolaydır.Özellikle yüksek akım ve yüksek sıcaklık ortamlarında kullanılmak için uygun .

Sonuç:

TiAl alaşımları da dahil olmak üzere titanyum alaşımı püskürtme hedefleri, havacılıktan elektronik ve biyomedikal'e kadar endüstrilerde kaplama uygulamaları için yaygın olarak kullanılan çok yönlü malzemelerdir.Bu malzemeler dayanıklılık gibi olağanüstü özelliklere sahiptir., korozyon direnci, biyolojik uyumluluk ve aşınma direnci, onları dayanıklı, yüksek performanslı ince filmler gerektiren zorlu uygulamalar için ideal hale getirir.Titanyum püskürtme hedefi seçerken, alaşım bileşimi, saflık ve hedef geometri gibi faktörler püskürtme işleminde optimal sonuçlar elde etmek için dikkate alınmalıdır.