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TiSi 스퍼터링 타겟

티타늄-실리콘 스퍼터링 타겟과 캐소드

티타늄 실리콘(TiSi)은 질화 경질 레이어와 완벽한 짝을 이룹니다. 실리콘은 산화에 저항성이 크며, 티타늄은 특수한 경도를 제공합니다. 두 원소를 조합하면 매우 높은 온도에서도 내마모성이 좋아집니다.

TiSiN 코팅 처리된 공구는 마모에 극도로 강하여 높은 절삭 속도로 작업할 수 있게 해줍니다. 쿨런트가 없어도 칩핑을 실시할 수도 있습니다. 니켈 기반 합금과 티타늄 소재와 같이 거친 소재들도 티타늄 실리콘 질화물로 코팅한 도구를 이용하면 쉽게 머시닝할 수 있습니다.

한눈에 보는 당사 타겟의 장점:

  • 높은 연성

  • 훌륭한 열전도성

  • 최적의 균질 미세구조

  • 최고의 소재 순도

여러분만의 요건에 맞춘 생산

당사의 타겟과 캐소드는 다음과 같은 일반적인 소재 조성과 여러 치수로 준비되어 있습니다.

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

가장 중요한 정보 요약:

티타늄 / 실리콘 함유량 [중량백분율] 85 / 15 80 / 20 75 / 25
순도 [%] 99.8 99.8 99.8
보장 밀도 [g/cm3] 4.40 4.37 4.35
입자 크기 [µm] 100 100 100

의지할 수 있는 품질

완벽한 레이어를 위한 최적의 미세구조
TiSi 미세구조

당사는 주의깊게 분말을 혼합하기 때문에 금속 용해 공정으로 제작되는 소재들보다 훨씬 균질하고 고운 미세구조를 지닌 소재를 만들 수 있습니다. 즉, 코팅 중에 제품에 확연히 더 적은 기포가 생긴다는 뜻입니다. 그 결과 특히 매끄러운 레이어가 탄생합니다.

높은 연성으로 긴 서비스 수명 보장

Plansee의 타겟과 캐소드는 코팅 공정 중 발생하는 엄청난 압박을 견딜 수 있어야 합니다. 타겟의 가장자리 소재에는 1메트릭톤에 달하는 힘이 가해집니다. 따라서 취성 소재의 경우 타겟이 파손될 수 있습니다. 당사 소재의 순수 티타늄 매트릭스에는 실리콘을 함유한 상 분율이 포함되어 있기 때문에 타겟의 연성이 특히 좋습니다. 또한 분말 야금 제조 공정을 통해 타겟의 밀도 또한 매우 높습니다. 그 결과 부서지지 않는 타겟을 얻을 수 있습니다.

최고 품질을 위한 최고의 소재 순도

더욱 순수한 코팅 소재, 더욱 훌륭한 경질 레이어 품질. 당사는 착수 단계부터 가장 순수한 분말만을 이용하며 이것을 자체 설비에서 혼합하여 최고의 소재 순도를 보장합니다. 당사는 분말부터 완제품까지 모든 단계를 모니터링하여 밀도, 순도와 균질한 미세구조가 구체적으로 확보된 상태의 타겟만이 출고되도록 합니다.

분말부터 완성된 타겟까지 모두 한 소스에서
Plansee 결합 스토어

업계를 선도하는 타겟 제조업체로서, 당사는 모든 것을 자체적으로 합니다. 금속 분말 혼합 및 단조부터 머시닝과 타겟 결합까지, 당사는 코팅 공정과 레이어 최적화를 위한 신소재 개발도 하고 있습니다. 물론 최첨단 측정법을 이용하여 타겟의 품질을 테스트하기도 합니다.

다음의 코팅 공정에 이용할 수 있습니다

당사는 PVD 코팅 공정에서는 모든 것이 반드시 완벽히 매칭되어야 한다는 점을 아주 잘 알고 있습니다. 이렇게 하려면 고품질 스퍼터링 타겟, 아크 캐소드, 공정 파라미터 사이의 완벽한 상호 작용이 있어야 하며, 이 경우에만 여러분의 요건에 정확히 맞게 생산이 됩니다. 즉, 고객들과 수많은 개발 기관들과의 협업을 새로운 코팅 소재가 지속적으로 개발되고 있다는 뜻입니다.

티타늄 질화물 결정은 비정질 Si3N4 매트릭스에 포함되어 함께 세라믹 나노복합소재 코팅을 형성합니다. TiSiN 레이어는 활성 마그네트론 스퍼터링 공정 또는 아크 증착을 통해 공구에 입혀집니다.

  • 활성 마그네트론 스퍼터링

    알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 크로뮴, 세라믹을 기반으로 하는 경질 소재 레이어와 장식 레이어는 활성 마그네트론 스퍼터링을 통해 공구, 구성품, 기타 제품에 적용됩니다.

    코팅 소재는 진공 챔버 안에서 스퍼터링 타겟으로 코팅될 제품의 반대편에 놓입니다. 그 후 챔버에 아르곤 가스가 차고 수백 볼트의 전압이 인가됩니다. 그러면 양전하가 충전된 아르곤 입자(아르곤 이온)과 자유전자로 이루어진 플라스마가 점화됩니다. 양전하 아르곤 이온은 음전하 캐소드(타겟)을 향해 가속됩니다. 이 이온들은 최고 수백 일렉트론볼트(eV)의 높은 운동에너지로 타겟의 표면을 때립니다. 그 결과, 아르곤 입자들이 스퍼터링 타겟 원자가 표면 밖으로 나오도록 힘을 가하게 됩니다. 그러면 진공 챔버와 기판 사이에 포텐셜이 인가되는 것입니다. 이렇게 되면 경질 소재의 입자들이 코팅될 공작물을 향해 가속됩니다. 그러다 이미 유입되어 있던 활성 가스(질소, 탄소, 산소)와 반응하여 공작물 위에 얇은 질화, 탄화, 산화 경질 레이어로 입혀집니다.

  • 아크 증착

    아크 증착(아크 공정) 중에 알루미늄, 티타늄, 크로뮴 기반 경질 소재 레이어가 공구에 입혀집니다. 이런 진공 기반 코팅 공정에서 소스 소재는 아크 캐소드의 형태를 합니다.

    수백 볼트의 전압이 진공 챔버에서 아노드와 양전하 아크 캐소드 사이에 인가됩니다. 그러면 아크가 형성됩니다. 아크는 소재를 최소한으로 녹이거나 증착하면서 아크 캐소드를 위아래로 움직입니다. 양전하 금속 이온은 증착된 캐소드 입자에서 약 90%가 형성됩니다. 그러면 진공 챔버와 기판 사이에 바이어스 전압이 인가되는 것입니다. 이렇게 되면 금속 이온이 코팅될 공작물을 향해 가속됩니다. 그러다 이미 유입되어 있던 활성 가스(질소, 탄화수소, 산소)와 반응하여 공작물 위에 얇은 질화, 탄화, 산화 경질 레이어로 입혀집니다.

개별 기업에 맞는 스퍼터링 타겟과 아크 캐소드를 위한 당사의 전문성

최적의 레이어를 찾고 계십니까? 수십 년을 이어온 당사의 전문성과 화학 조성 그리고 제조 공정에 대한 대규모 데이터베이스를 믿어보십시오.

당사의 팀은 계속 스퍼터링 타겟과 아크 캐소드를 개발하여 다음과 같은 소재와 코팅 속성들을 개선하고 있습니다.

  • 입자 크기와 미세구조
  • 연성
  • 재료 경도
  • 내산화성
  • 마찰계수
  • 온도저항성

 

여러분의 요건에 정확히 맞도록 티타늄-실리콘 혼합물에 다른 원소를 첨가하여 완벽하게 맞추어드릴 수도 있습니다. 연락주십시오!

스퍼터링 타겟 소재 최적화를 위한 원소
Ti-Si-N 박막의 균열 인성에 대한 인사이트

오스트리아 빈에 위치한 TU Wien의 Christian-Doppler 연구실에서는 Plansee의 특수한 Ti-TiSi2으로 생산된 Ti-Si-N 레이어의 균열 인성을 조사하기 위한 테스트를 실시하였습니다. 

TiSi 스퍼터링 타겟

 Oerlikon Surface Solutions AG과  TU Wien, 그리고  Institute of Material Science and Technology(소재 과학 기술 연구원)과의 협업을 통해 Plansee는 전자 현미경 스캐닝을 이용한 미세 기계적 테스트를 통해 Ti-Si-N 레이어에 대한 정량적 균열 인성 값을 결정하였습니다. 이 연구는 Plansee의 특수 Ti-TiSi2 타겟으로 생산된 Ti-Si-N 레이어의 균열 인성이 상 조성과 미세구조에 의존적이라는 점을 밝혀냈습니다.

자세한 연구 결과는 International Journal of Refractory Metals and Hard Materials(고융점 금속 및 경성 소재 국제 저널)에서 “Ti-Si-N 박막 필름의 균열 인성(Fracture toughness of Ti-Si-N thin films)”이라는 제목으로 출판되었습니다.

해당 출판물로 가기

코팅 기술용 기타 제품

당사는 흑연 포일, 나사, 와셔, 볼트와 같이 해당되는 잠금 소재 또한 기쁘게 제공합니다. 당사의 제품 페이지를 방문하여 다른 소재로 제작된 타겟에 대해 더 알아보십시오.

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