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二硼化钛溅射靶

二硼化钛溅射靶

二硼化钛 (TiB2) 以其极高的硬度而备受青睐。与其他涂层不同,二硼化钛不会与铝发生反应。这意味着在加工铝时,材料颗粒不会粘附在工具尖端上。这能够防止因在加工中使用更大的力而导致工具快速磨损,并且还能够防止工具尖端的过早断裂。因此,涂有二硼化钛的工具特别适合加工铝和其他有色金属。

靶材优势一览:

  • 密度高

  • 优异的抗热冲击性

  • 最优同质化微观结构

  • 最高材料纯度

  • 卓越的产品质量

重要特性一览:

纯度 [%] 99.7
保证密度 [g/cm3] 4.40
晶粒度 [µm] 2
热导率 [W/(m·K)] 64
热膨胀系数 [1/K] 7.4 · 10-6

值得信赖的质量

理想涂层的最佳微观结构
二硼化钛微观结构

我们会对二硼化钛粉末进行预处理,这意味着靶材的微观结构非常精细均匀。这样做的好处是靶材在涂层工艺中会被均匀剥离,并且涂层会更加光滑。

高密度保证了光滑的涂层

作为一种陶瓷材料,二硼化钛需要在 1700 至 2000℃ 的高温下进行压缩。为此,我们使用热压机生产靶材,从而至少可达到 98% 的理论密度。因此,靶材在溅射过程中不会释放出粉末颗粒。由此便可实现卓越的涂层结构和强大的涂层附着力。

优异的抗热冲击性保证较长的使用寿命

在涂层工艺中,靶材会经受高温。一旦溅射完成,材料会迅速冷却。这可能会导致靶材出现裂缝或断裂。由于采用了特殊的粉末冶金生产工艺,我们的靶材具有特别强的抗热冲击性,并且能够轻松承受无数次温度循环。

卓越的材料纯度,确保一流品质

涂层材料越纯,硬质材料层质量越好。从一开始我们就只使用最精细的粉末,我们在自有设备中混合这些粉末,以确保达到最佳的材料纯度。从粉末到成品,我们对每个步骤进行监控,并确保只出厂密度、纯度和同质微观结构符合要求的靶材。

从粉末到成品靶材,一切同源
Plansee 焊合车间

作为领先的溅射靶制造商,我们自主完成生产工艺的每个步骤。从金属粉末的混合和压实到成形、机加工和焊合靶材,均由我们自主完成,我们还开发新材料以优化涂层工艺和膜层。当然,我们也利用先进的测量方法验证靶材的质量。

可用于以下涂层工艺

二硼化钛硬质材料层通过磁控溅射工艺喷涂到工具上。为此,我们提供纯陶瓷二硼化钛溅射靶和钼或铜背板上的粘结靶材。得益于背板,我们的粘结靶材稳定、抗裂且易于操作。我们一般使用铟作为焊材;

  • 反应磁控溅射

    钼薄膜通过磁控溅射工艺(阴极溅射)镀制(溅射)。在这种基于真空的涂层工艺中,源材料以溅射靶的形式存在。
    在真空室中通过施加几百伏的电压并充入氩气,点燃等离子体。这些等离子体由纯氩、带正电荷的氩粒子(氩离子)和自由电子组成。带正电荷的氩离子通过电场,朝向带负电荷的阴极(靶)加速。它们以高达几十上百电子伏特 (eV) 的高动能撞击靶材表面,与台球游戏类似,氩粒子会将溅射靶表面的原子撞出表面。这样,涂层材料就逐渐被侵蚀。从靶上释放的原子穿过真空室向相反的衬底移动,并在衬底沉积为薄层(类似于淋浴时,浴室镜子会覆上一层水蒸气)。

    转至“PVD 涂层的工作原理”视频
采用硼化物靶材来改进涂层材料
硼化物溅射靶
硼化物靶材,从上方左边开始依次为:CrB2、TaB2、VB2、TiB2、ZrB2、NbB2 和 W2B5

Plansee 与 Oerlikon Surface Solutions AG 以及维也纳工业大学 材料科学与技术研究所进行合作,在 Christian-Doppler 实验室研究经改进的涂层材料。

结果:W1-xTaxB2 涂层。通过将高达 26%(重量百分比)的钽添加到首选的 WB2 α 晶体结构中,热稳定性可从 800℃ 提高到 1400℃。研究团队能够通过理论和实验证明,这种效应的基础是通过间隙实现晶体结构稳定。相关的出版物证明,添加钽不会对 α- WB2 较高的断裂韧性产生负面影响。这是一项重大发现,而以前大多数二硼化物由于其脆性而无法得到利用。

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