Online ShopMy Plansee
Plansee Group
Page d’accueil
Online ShopMy PlanseePlansee Group
Cibles de pulvérisation TiSi

Cibles de pulvérisation et cathodes en titane-silicium

Le titane et le silicium (TiSi) forment un duo exceptionnel pour les revêtements en matériaux durs à base de nitrure. Le silicium garantit une excellente résistance à l’oxydation tandis que le titane assure la dureté des revêtements. Combinés, ces deux éléments offrent une résistance à l’usure exceptionnelle même à des températures très élevées.

Les outils revêtus de TiSiN sont extrêmement résistants à l’usure et offrent des vitesses d’usinage élevées. Les opérations d’usinage sans refroidissement ne posent également aucun problème. Même les matériaux les plus durs tels que les alliages à base de nickel sont faciles à usiner grâce aux outils revêtus de nitrure de titane-silicium.

Les avantages de nos cibles en bref :

  • Ductilité élevée

  • Excellente conductivité thermique

  • Microstructure homogène et optimale

  • Une pureté des matériaux irréprochable

Fabrication selon vos besoins spécifiques

Nos cibles et cathodes sont disponibles en stock, dans les compositions typiques suivantes et en diverses dimensions :

  • TiSi 85 / 15 %
  • TiSi 80 / 20 %
  • TiSi 75 / 25 %

L’essentiel en bref :

Teneur en titane / silicium [% teneur] 85 / 15 80 / 20 75 / 25
Pureté [%] 99,8 99,8 99,8
Densité garantie [g/cm3] 4,40 4,37 4,35
Taille de grain [µm] 100 100 100

Vous pouvez compter sur la qualité

Une microstructure optimale assure un revêtement parfait
Microstructure de TiSi

Étant donné que nous veillons particulièrement à bien mélanger la poudre, la microstructure de nos matériaux est beaucoup plus homogène et le grain nettement plus fin que sur les matériaux produits par fusion. Beaucoup moins de gouttelettes se forment donc sur votre produit pendant le revêtement. Le résultat : des couches particulièrement lisses.

Une ductilité élevée assure une durée de vie prolongée

Au cours du procédé de revêtement, les cibles et cathodes sont très sollicitées. Le matériau qui se trouve à l’extrémité de la cible peut être soumis à des forces de plus d’une tonne. Lorsque des matériaux friables sont utilisés, la cible peut se casser. Mais dans notre matériau, les composants de la phase contenant du silicium sont intégrés dans une matrice de titane pur, ce qui rend nos cibles particulièrement ductiles. Il en résulte des cibles à durée de vie prolongée et particulièrement résistantes aux cassures. Le résultat : des cibles incassables.

Pureté inégalée des matériaux pour une qualité optimale

Plus le matériau de revêtement est pur, meilleure est la qualité du revêtement dur. Dès le départ, nous utilisons uniquement la poudre la plus pure, que nous mélangeons dans nos propres installations afin de garantir la plus grande pureté des matériaux. Nous contrôlons chaque étape, de la poudre au produit fini, et vous garantissons que seules les cibles présentant la densité, la pureté et une microstructure homogène spécifiquement garanties sortent de notre entreprise.

Un seul fournisseur - de la poudre à la cible finie
Atelier de collage Plansee

En tant que principal fabricant de cibles, nous contrôlons toutes les étapes du processus. Du mélange et du pressage de la poudre métallique au formage, en passant par l’usinage et le collage de nos cibles : le développement de nouveaux matériaux pour optimiser les processus de revêtement et les couches incluses. Bien entendu, nous vérifions la qualité de nos cibles à l’aide des méthodes de mesure les plus récentes.

Peuvent être utilisés pour les procédés de revêtement suivants

Nous sommes sûrs d’une chose : dans le processus de revêtement PVD, tout doit être harmonisé. Seule l’interaction parfaite de cibles de pulvérisation et de cathodes à arc de grande qualité ainsi que des paramètres du processus permettra de produire la couche qui répondra exactement à vos exigences. Ainsi, de nouveaux matériaux de revêtement sont constamment créés en collaboration avec nos clients et de nombreux instituts de recherche.

Les cristaux de nitrure de titane sont noyés dans une matrice amorphe de Si3N4 et forment ensemble un revêtement nanocomposite céramique. Les revêtements en TiSiN sont appliqués sur l’outil à l’aide du procédé de bombardement par magnétrons réactif ou par évaporation par arc.

  • Pulvérisation magnétron réactive

    Les revêtements de matériaux durs et les revêtements décoratifs à base d’aluminium, de titane, de zirconium, de chrome et de céramique sont appliqués (pulvérisés) par pulvérisation magnétron réactive sur des outils, des composants et d’autres produits.

    Dans une chambre à vide, le matériau de revêtement est placé comme cible de pulvérisation en face du produit à revêtir. La chambre est remplie de gaz argon et une tension de plusieurs centaines de volts est appliquée. Cela enflamme un plasma de particules d’argon chargées positivement (ions d’argon) et d’électrons libres. Les ions d’argon chargés positivement subissent une accélération vers la cathode (cible) chargée négativement. Ils entrent alors en collision avec la surface de la cible avec une énergie cinétique pouvant atteindre plusieurs centaines d’électron-volts (eV). Les particules d’argon déplacent alors les atomes de la cible de pulvérisation de la surface. Un potentiel s’applique à présent entre la chambre à vide et le substrat. Le déplacement des particules du matériau dur s’accélère vers la pièce à revêtir. Elles réagissent alors avec un gaz réactif alimenté en externe (azote, carbone ou oxygène) et se déposent sur la pièce sous forme de couche fine de haute dureté en nitrure, carbure ou oxyde.

  • Évaporation par arc

    Le procédé d’évaporation par arc est utilisé pour appliquer des revêtements en matériau dur d’aluminium, de titane, de zirconium ou de chrome. Le matériau de départ pour ce procédé de revêtement sous vide prend la forme d’une cathode à arc.

    Dans une chambre sous vide, une tension de plusieurs centaines de volts est appliquée entre une anode et la cathode à arc chargée positivement. Cela crée un arc. Il se déplace de haut en bas de la cathode à arc et fond ou évapore de minuscules quantités de matériau. Environ 90 % des particules qui s’évaporent de la cathode forment des ions métalliques chargés positivement. Un tension de polarisation s’applique alors entre la chambre sous vide et le substrat. Cela accélère le déplacement des ions métalliques vers la pièce. Elles réagissent alors avec un gaz réactif alimenté en externe (azote, hydrocarbure ou oxygène) et se déposent sur la pièce sous forme de couche fine de haute dureté en nitrure, carbure ou oxyde.

Notre savoir-faire pour vos cibles de pulvérisation et cathodes à arc personnalisées

Vous cherchez le revêtement optimal ? Faites confiance à nos dizaines d’années d’expérience et à notre grande base de données de compositions chimiques et de procédés de fabrication.

Notre équipe perfectionne en permanence nos cibles de pulvérisation et nos cathodes à arc, en améliorant les propriétés suivantes de matériaux et de revêtements :

  • Taille de grains et microstructure
  • Ductilité
  • Dureté du matériau
  • Résistance à l'oxydation
  • Coefficient de frottement
  • Résistance aux températures

 

Parfaitement adapté à vos souhaits, nous perfectionnons notre mélange titane-silicium avec d’autres éléments. Contactez-nous !

Éléments d’optimisation des matériaux de nos cibles de pulvérisation
Résultats sur la résistance à la rupture des couches minces de Ti-Si-N

Des essais réalisés au laboratoire Christian Doppler de l'université technologique de Vienne ont permis d'étudier la résistance à la fracture de revêtements en Ti-Si-N produits avec des cibles spéciales en Ti-TiSi2 de Plansee. 

Cibles de pulvérisation TiSi

En collaboration avec la société Oerlikon Surface Solutions AG et de la Technischen Universität Wien, l’ Institute of Material Science and Technology, Plansee a déterminé des valeurs quantitatives de résistance à la rupture pour les revêtements Ti-Si-N au moyen d'expériences micromécaniques au microscope électronique à balayage. L'étude montre la dépendance de la résistance à la fracture par rapport à la composition de phase et à la microstructure des revêtements Ti-Si-N produits avec des cibles spéciales Ti-TiSi2 de Plansee.

Les détails des résultats de la recherche ont été publiés par le International Journal of Refractory Metals and Hard Materials sous le titre, « Fracture toughness of Ti-Si-N thin films ».

Voir la publication

Autres produits pour les technologies de revêtements

Nous vous proposons également des matériaux de fixation adaptés comme des films de graphite, des vis, des rondelles et des boulons. Veuillez également consulter nos rubriques relatives aux cibles fabriquées dans d’autres matériaux :

Commandez des cibles standard en stock dans la boutique en ligne