Titan-Ziel Silber-Sputtering-Ziel Titan-Scheibe zu hoher Reinheit Sputtering in medizinischen Anwendungen

Titan-Ziel Silber-Sputtering-Ziel Titan-Scheibe zu hoher Reinheit Sputtering in medizinischen Anwendungen

Im Bereich der Physical Vapor Deposition (PVD) -Prozesse sind Titanspritzerziele bei der Herstellung von dünnen Folien, die in verschiedenen medizinischen Anwendungen verwendet werden, von entscheidender Bedeutung.Diese dünnen Folien sind entscheidend für die Verbesserung der LeistungBei den verschiedenen Titangruppen gibt es die Klasse 5 (Ti-6Al-4V) und die Klasse 7 (Ti-0.15Pd) sind aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften besonders bemerkenswert, die sie für medizinische Anwendungen ideal machen, wenn sie im Sputtering verwendet werden..

Titanium-Aluminium-Legierungsziele sind spezielle Materialien, die bei Sputterverfahren zur Ablagerung dünner Folien mit spezifischen Eigenschaften verwendet werden.Diese Ziele bestehen aus einer Kombination aus Titan (Ti) und Aluminium (Al), und sie bieten einzigartige Eigenschaften, die sie für verschiedene industrielle Anwendungen wertvoll machen.

Eigenschaften von Titanium-Aluminium-Legierungsziele:

1. Hohe Reinheit:

   • Titanium-Aluminium-Legierungsziele werden mit einer hohen Reinheit, typischerweise 99,5% oder höher, hergestellt.Ausgezeichnete Leistung und Gleichförmigkeit bei Anwendungen, bei denen präzise Beschichtungen erforderlich sind.

2. Größe der Feinpartikel:

   • Die Legierungsziele sind mit einer feinen Partikelgröße hergestellt, was die Effizienz des Sputterprozesses erhöht.Kleinere Partikelgrößen ermöglichen eine gleichmäßige Ablagerung des Films auf dem Substrat, die Qualität der Beschichtung zu verbessern.

3. Einfaches Sintern:

   • Titanium-Aluminium-Legierungen weisen gute Sintereigenschaften auf, was bedeutet, dass sie leicht in dichte und feste Formen verarbeitet werden können.mit einer Breite von mehr als 20 mm,.

4. Gute Formfähigkeit:

   • Titanium-Aluminium-Legierungsziele sind bekannt für ihre hervorragende Formbarkeit, die es ermöglicht, sie in verschiedenen Formen und Größen herzustellen,Gewährleistung der Kompatibilität mit verschiedenen Sputtersystemen und Verbesserung ihrer Vielseitigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen.

Anwendungen von Titan-Aluminium-Legierungsziele:

Sputterziele aus Titan-Aluminiumlegierung werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften wie Verschleißbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und der Fähigkeit, starke Beschichtungen zu bilden, in verschiedenen Branchen eingesetzt.Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

1. Schneidwerkzeuge:

   • Titanium-Aluminium-Legierungsbeschichtungen werden häufig in Schneidwerkzeugen verwendet, wo sie die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Wärmestabilität verbessern.Diese Beschichtungen verlängern die Lebensdauer von Werkzeugen wie Bohrmaschinen, Endmühlen und Drehwerkzeugen, wodurch sie bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung effizienter werden.

2. Zementkarbidbohrgeräte und Werkzeuge:

   • Zementkarbidbohrstücke und -werkzeuge profitieren von der Beschichtung aus Titan-Aluminium-Legierung, da sie die Leistung des Werkzeugs unter Schleif- und Hochtemperaturbedingungen erheblich verbessern.Die Beschichtung verbessert auch die Schneidfähigkeit und Widerstandsfähigkeit der Werkzeuge beim Bohren oder Bearbeiten harter Materialien.

3. Zementkarbid-Keramikwerkzeuge:

   • Diese Beschichtungen werden auf keramische Werkzeuge aus zementem Karbid aufgetragen, wodurch ihre Abriebfestigkeit, Zähigkeit und Festigkeit erhöht werden.Dies ist besonders nützlich bei Anwendungen, bei denen Werkzeuge für den Umgang mit extrem harten Materialien erforderlich sind, wie z.B. in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder der Automobilindustrie.

4. Zementkarbidformen:

   • Titanium-Aluminium-Beschichtungen werden auch in Formen aus Zementkarbid verwendet.von der verbesserten Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Titanium-Aluminium-Beschichtungen profitieren, die zu einer längeren Lebensdauer und einer verbesserten Produktqualität beitragen.

5. Pulvermetallurgische Teile von überharten Materialien:

   • Titanium-Aluminiumlegierungen sind für die Herstellung von superharten Materialien durch Pulvermetallurgie unerlässlich.,Sie werden für Anwendungen in Industriezweigen wie Bergbau, Bohrerei und Schneidwerkzeuge geeignet.

6. Metallverbundene Keramik:

   • Diese Legierungen werden häufig als Zusatzstoffe bei der Herstellung von Metallverbundkeramik verwendet.und elektrische Leitfähigkeit, so daß sie für anspruchsvolle Anwendungen in der Elektronik und in mechanischen Systemen geeignet sind.

7. Zusatzstoffe für hochtemperaturbeständige Legierungen:

   • Titanium-Aluminiumlegierungen dienen als Schlüsselzusatzstoffe bei der Herstellung hochtemperaturbeständiger Legierungen.und WärmetauscherDie Zugabe von Titan und Aluminium verbessert die Temperaturbeständigkeit und die strukturelle Integrität der Legierung.

2Die wichtigsten Leistungsanforderungen des Ziels

(1) Reinheit Die Reinheit ist einer der wichtigsten Leistungsindikatoren des Ziels, da die Reinheit des Ziels einen großen Einfluß auf die Leistungsfähigkeit des Films hat.Die Reinheitsanforderungen der Zielmaterialien unterscheiden sich ebenfalls.Mit der schnellen Entwicklung der Mikroelektronikindustrie ist beispielsweise die Größe der Siliziumwafer von 6" auf 8" auf 12" gewachsen und die Drahtbreite von 0,5um auf 0,25um, 0,25mm auf 0,25mm verringert worden.18um oder sogar 0.13um, die bisherige Zielreinheit von 99,995% kann die technischen Anforderungen von 0,35umIC erfüllen, und die Vorbereitung von 0,18um-Linien erfordert 99,999% oder sogar 99,9999% für die Reinheit des Ziels.

(2) Verunreinigungsanteil Verunreinigungen im Zielfestkörper und Sauerstoff und Wasserdampf in den Poren sind die wichtigsten Schadstoffquellen für den abgelagerten Film.Verschiedene Zielgruppen haben unterschiedliche Anforderungen an unterschiedliche VerunreinigungswerteSo haben beispielsweise reine Aluminium- und Aluminiumlegierungsziele, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden, besondere Anforderungen an den Gehalt an Alkalimetallen und radioaktiven Elementen.

(3) Dichte Um die Poren in den Festkörpern des Ziels zu reduzieren und die Leistung des gespülteten Films zu verbessern, ist in der Regel eine höhere Dichte des Ziels erforderlich.Die Dichte des Ziels beeinflusst nicht nur die SputterrateDie Bewegung des Films wird durch die Verringerung der Schalldämpfung und die Verringerung der Schalldämpfung beeinflusst, aber auch die elektrischen und optischen Eigenschaften des Films.Erhöhung der Dichte und Festigkeit des Ziels ermöglicht es dem Ziel, der thermischen Belastung während des Sputterns besser standzuhaltenDie Dichte ist auch einer der wichtigsten Leistungsindikatoren des Ziels.

(4) Korngröße und Korngrößenverteilung Das Zielmaterial ist in der Regel polykristallin, und die Korngröße kann in der Größenordnung von Mikrometern bis Millimetern liegen.die Sputterrate des Ziels mit feinen Körnern ist schneller als die des Ziels mit groben Körnern; die Dicke des durch Sputtern des Ziels abgelagerten Films mit geringem Korngrößenunterschied (einheitliche Verteilung) ist einheitlicher.

Titanium für medizinische Zwecke

Titanium, insbesondere Grade 1 und Grade 2, wird in medizinischen und biomedizinischen Bereichen wegen seiner Biokompatibilität, Festigkeit und Leichtgewichtseigenschaften sehr geschätzt.Es wird häufig in medizinischen Geräten verwendet, weil es nicht schädlich für den Körper ist und keine allergischen Reaktionen verursachen kann.

Wichtige medizinische Verwendungszwecke von Titan:

1. Orthopädische Implantate: Titan wird häufig in Knochenschrauben, Platten, Gelenkersatzprodukten und Rückenmarksimplantaten verwendet, weil es die Eigenschaften von Knochen nachahmt.
2. Zahnimplantate: Titans Biokompatibilität und Festigkeit machen es zu einer perfekten Wahl für Zahnimplantate, die eine hohe Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
3. Medizinische Instrumente: Aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit werden oft chirurgische Werkzeuge, Nadeln, Skalpelle und andere medizinische Instrumente aus Titan oder Titanlegierungen hergestellt.
4. Prothesen: Titan wird bei der Herstellung von Prothesen und Implantaten wegen seiner Kombination aus Leichtgewicht und Festigkeit verwendet.
5. Herz-Kreislauf-Geräte: Titanium wird aufgrund seiner nicht-reaktiven Natur im menschlichen Körper bei der Herstellung von Schrittmachergehäusen, Stents und Ventilen verwendet.
6. Verschleißbeständige Beschichtungen: Titansprutterziele können verwendet werden, um dünne Beschichtungen auf medizinische Geräte zu deponieren, um die Verschleißbeständigkeit zu erhöhen, Reibung zu reduzieren und die Biokompatibilität zu verbessern.

Titangehalte:

Titan ist ein sehr vielseitiges Metall, das nach seiner Zusammensetzung und Eigenschaften in verschiedene Grade eingeteilt wird.Handelsreines (CP) TitanHier ist ein Überblick über die häufigsten Titangruppen:

1. Handelsreines (CP) Titan

Kommerziell ist reines Titan die grundlegendste Form von Titan mit minimalen Legierungselementen.aber es hat nicht die hohe Festigkeit von Titanlegierungen.

• Klasse 1 (CP1):

  • Zusammensetzung: Mindestens 99,5% Titan mit sehr geringen Mengen an Eisen und Sauerstoff.
  • Eigenschaften: Die Grade 1 ist die weichste und duktilste der kommerziell reinen Grade und bietet eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in stark korrosive Umgebungen wie Meerwasser.
  • Anwendungsbereiche: Chemische Verarbeitung, Anwendungen auf See, medizinische Implantate, Luft- und Raumfahrtkomponenten.

• Klasse 2 (CP2):

  • Zusammensetzung: mindestens 99,2% Titan.
  • Eigenschaften: Die Klasse 2 hat eine etwas höhere Festigkeit als die Klasse 1 und behält gleichzeitig eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit.
  • Anwendungsbereiche: Wärmetauscher, Luftfahrt, Medizinprodukte (Implantate, chirurgische Instrumente) und Anwendungen auf See.

• Stufe 3 (CP3):

  • Zusammensetzung: mindestens 99% Titan.
  • Eigenschaften: Er bietet eine höhere Festigkeit als die Klasse 2, jedoch eine leicht reduzierte Formbarkeit.
  • Anwendungen: Chemische Verarbeitung, Schifffahrt, Stromerzeugung und medizinische Anwendungen.

• Stufe 4 (CP4):

  • Zusammensetzung: mindestens 98,5% Titan.
  • Eigenschaften: Die stärkste der kommerziell reinen Sorten, die ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit und Gewicht bietet.Es hat eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zur Klasse 2, ist jedoch für die meisten industriellen und medizinischen Anwendungen ausgezeichnet.
  • Anwendungen: Luft- und Raumfahrt, chemische Industrie, Marine, medizinische Implantate, Automobilkomponenten.

2. Titallegierungen

Titallegierungen sind im Allgemeinen stärker als handelsreines Titan und verfügen über verbesserte Eigenschaften wie verbesserte Festigkeit, bessere Ermüdungsbeständigkeit und manchmal überlegene Korrosionsbeständigkeit.Diese Legierungen werden typischerweise nach den mit Titan legierten Elementen kategorisiert, wie Aluminium, Vanadium, Molybdän, Eisen oder Zirkonium.

Alphalegierungen

Diese Titanlegierungen sind hauptsächlich mit Aluminium legiert und bieten eine hervorragende Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen.

• Die Größe 5 (Ti-6Al-4V):

  • Zusammensetzung: 90% Titan, 6% Aluminium, 4% Vanadium.
  • Eigenschaften: Als eine der am häufigsten verwendeten Titallegierungen bietet die Klasse 5 ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Leichtgewicht und Korrosionsbeständigkeit.Es ist auch thermisch zu behandeln, um seine mechanischen Eigenschaften weiter zu verbessern.
  • Anwendungsbereiche: Luft- und Raumfahrt (Flugzeuge, Raketen), medizinische Implantate (Orthopädie und Zahnheilkunde), Schifffahrt, Stromerzeugung und Sportgeräte.

• für die Berechnung der in Absatz 1 Buchstabe a genannten Abweichungen:

  • Zusammensetzung: 5% Aluminium, 2,5% Zinn und Titanium.
  • Eigenschaften: Bietet eine bessere Schweißfähigkeit als die Stufe 5 und wird für Anwendungen bei hohen Temperaturen verwendet, bei denen noch eine gewisse Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist.
  • Anwendungen: Luftfahrtkomponenten, Hochtemperaturanwendungen, Gasturbinenmotoren.

Beta-Legierungen

Beta-Legierungen enthalten höhere Mengen an Beta-Phasen-Stabilisatoren (wie Vanadium, Molybdän oder Chrom), die ihre Festigkeit, Formbarkeit und Beständigkeit gegen Hochtemperatur-Oxidation verbessern.Sie werden in der Regel in Anwendungen verwendet, die eine hohe Festigkeit erfordern.

• für die Berechnung der Schadstoffemissionen:

  • Zusammensetzung: 3% Aluminium, 2,5% Vanadium und Titan.
  • Eigenschaften: Er bietet eine höhere Festigkeit als die Klasse 5, ist aber formbarer und schweißbarer.
  • Anwendungen: Luftfahrt, Sportgeräte, chemische Verarbeitung und medizinische Anwendungen.

• Die Größe 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni):

  • Zusammensetzung: 0,3% Molybdän, 0,8% Nickel und Titanium.
  • Eigenschaften: Grade 12 bietet eine ausgezeichnete Kombination aus Festigkeit, Schweißfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
  • Anwendungen: Chemische Verarbeitung, Anwendungen auf See und medizinische Implantate.

mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen von mehr als 10 GHT

Diese Legierungen sind eine Mischung aus Alpha- und Beta-Phasen und bieten eine ausgewogene Festigkeit, Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.Die Alpha-Beta-Legierungen sind die am häufigsten verwendeten Titanlegierungen in Struktur- und Hochleistungsanwendungen.

• Die Größe 23 (Ti-6Al-4V ELI):
  • Zusammensetzung: 6% Aluminium, 4% Vanadium, mit extrem niedrigen Zwischenelementen wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff.
  • Eigenschaften: Dies ist die extra niedrige Interstitial-Version (ELI) der Stufe 5. Sie bietet eine verbesserte Biokompatibilität, was sie besonders für medizinische Implantate nützlich macht.Die Klasse 23 ist bekannt für ihr ausgezeichnetes Verhältnis von Kraft und Gewicht und ihre hervorragende Ermüdungsbeständigkeit.
  • Anwendungen: Implantate für Orthopädie, Luftfahrt, Zahnimplantate und Sportgeräte.

3. Speziallegierungen aus Titan

Diese Legierungen sind speziell für Nischenanwendungen entwickelt, die sehr spezifische Eigenschaften erfordern.

• Der Wert des Ti-Ti-Pd-Grads 7 ist:

  • Zusammensetzung: Titan mit 0,12-0,25% Palladium.
  • Eigenschaften: Bekannt für seine überlegene Korrosionsbeständigkeit in stark sauren Umgebungen, insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen.für medizinische Anwendungen geeignet.
  • Anwendungen: Medizinische Geräte, Luftfahrt, chemische Verarbeitung und Schifffahrt.

• Die Größe 11 (Ti-0,3Pd):

  • Zusammensetzung: 0,3% Palladium und Titanium.
  • Eigenschaften: Ähnlich wie Palladium der Stufe 7, mit etwas höherem Palladiumgehalt für eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit.
  • Anwendungsbereiche: Luft- und Raumfahrt, chemische Verarbeitung und Meeresumwelt.

• Der Stoffgehalt von Ti-0,3Ni ist:

  • Zusammensetzung: 0,3% Nickel und Titan.
  • Eigenschaften: Bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und wird in Anwendungen verwendet, die eine hohe Festigkeit und eine hervorragende Leistung in bestimmten chemischen Umgebungen erfordern.
  • Anwendungen: Anwendungen auf See, chemische Verarbeitung.

4. Zweck

Es wird in dekorativen Beschichtungen, verschleißresistenten Beschichtungen, CDs und VCDs in der Elektronikindustrie sowie in verschiedenen Magnetplattenbeschichtungen weit verbreitet.

Wolfram-Titanium- (W-Ti) -Folien und auf Wolfram-Titanium (W-Ti) basierende Legierungsfolien sind Hochtemperaturlegierungsfolien mit einer Reihe von unersetzlichen hervorragenden Eigenschaften.Wolfram hat Eigenschaften wie hohen SchmelzpunktW/Ti-Legierung hat einen geringen Widerstandskoeffizienten, eine gute thermische Stabilität und Oxidationsbeständigkeit.Dabei sind verschiedene Geräte mit einer Metallleitung versehen, die eine leitfähige Rolle spielt., wie Al, Cu und Ag, wurden weit verbreitet verwendet und erforscht.und hat eine schlechte Haftung an der dielektrischen SchichtEs ist leicht in die Substratmaterialien von Geräten wie Si und SiO2 zu diffundieren, und es wird bei niedrigerer Temperatur Metall und Si bilden.die Leistung des Geräts stark beeinträchtigenDie W-Ti-Legierung ist aufgrund ihrer stabilen thermomechanischen Eigenschaften, ihrer geringen Elektronenmobilität, ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit und ihrer chemischen Stabilität leicht als Diffusionsschranke für Leitungen zu verwenden.besonders geeignet für den Einsatz in Umgebungen mit hoher Strömung und hoher Temperatur .

Schlussfolgerung:

Sputterziele aus Titanlegierungen, einschließlich TiAllegierungen, sind vielseitige Materialien, die in verschiedenen Bereichen wie Luftfahrt, Elektronik und Biomedizin für Beschichtungen eingesetzt werden.Diese Materialien bieten außergewöhnliche Eigenschaften wie Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität und Verschleißbeständigkeit, was sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen macht, die langlebige, leistungsstarke dünne Folien erfordern.Bei der Auswahl eines Titanspritzerziels, müssen Faktoren wie Legierungszusammensetzung, Reinheit und Zielgeometrie berücksichtigt werden, um optimale Ergebnisse im Sputterprozess zu erzielen.