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钛硅溅射靶

钛硅溅射靶和阴极

钛硅 (TiSi) 能够理想地形成氮化物硬质材料层。硅保证了高抗氧化性,而钛则提供了特殊的硬度。即使在极高温度下,这两种元素的组合也具有耐磨性。

涂有氮化钛硅涂层的工具具有极强的耐磨性,可以在高切削速度下工作。甚至可以在没有冷却液的情况下进行切削。即使是坚硬的材料,如镍基合金和钛材料,也可以使用涂有氮化钛硅的工具轻松加工。

靶材优势一览:

  • 高延展性

  • 高热导率

  • 最优同质化微观结构

  • 最高材料纯度

根据您的特定要求生产

我们能够提供由以下典型材料成分组成的不同尺寸靶材与阴极现货:

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

重要信息一览:

钛/硅含量 [重量百分比] 85/15 80/20 75/25
纯度 [%] 99.8 99.8 99.8
保证密度 [g/cm3] 4.40 4.37 4.35
晶粒度 [µm] 100 100 100

值得信赖的质量

理想涂层的最佳微观结构
钛硅微观结构

由于我们在混合粉末时格外小心谨慎,因此与采用金属熔融工艺获得的材料相比,我们材料的微观结构同质化程度更高,而且晶粒度更小。这意味着在产品涂层过程中大幅减少液滴的形成。最终为您提供光滑涂层。

延展性高,使用寿命长

在涂层工艺中,靶材和阴极必须承受巨大的应力。靶边缘的材料须承受重达 1 公吨的力。使用脆性材料时,靶材可能会因此而断裂。由于含有硅的相组分嵌入材料的纯钛基体中,因此我们的靶材具有特别强的延展性。由于采用了粉末冶金生产工艺,我们的靶材还具有较高的密度。二者结合,最终制成的靶材具有抗断裂性。

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

我们非常清楚,在 PVD 涂层工艺中,每个部件都必须完美结合。只有合理地结合高质量溅射靶、电弧阴极,并且慎重选择工艺参数,才能创造出准确符合您需要的涂层。这意味着,通过与用户及大量研发机构的合作,我们能够不断开发新型涂层材料。

氮化钛晶体嵌入无定形氮化硅 (Si3N4) 基体中,共同形成陶瓷纳米复合涂层。氮化钛硅涂层通过反应磁控溅射工艺或电弧蒸发工艺喷涂到工具上。

  • 反应磁控溅射

    基于铝、钛、锆、铬和陶瓷的硬质材料层和装饰层通过反应磁控溅射应用于工具、部件和其他产品。

    在真空室中,涂层材料放置在要作为溅射靶进行涂层的产品对面。在真空室中充满氩气,施加几百伏的电压。这会点燃由带正电荷的氩粒子(氩离子)和自由电子组成的等离子体。带正电荷的氩离子朝向带负电荷的阴极(靶)加速。它们以高达数百电子伏特 (eV) 的高动能撞击靶材表面,最终,氩粒子会将溅射靶表面的原子撞出表面。现在,真空室和衬底之间产生了电势。这会使硬质材料的粒子向要涂覆的工件加速。在工件上,它们与引入的反应性气体(氮、碳或氧)发生反应,并在工件上沉积为一层较薄的氮化物、碳化物或氧化物硬质材料层。

  • 电弧蒸发

    在电弧蒸发(电弧工艺)期间,工具会被涂上一层基于铝、钛、锆和铬的硬质材料涂层。在这种基于真空的涂层工艺中,源材料以电弧阴极的形式存在。

    在真空室中,在阳极和带正电荷的电弧阴极之间施加几百伏的电压。这会制造出电弧。它在电弧阴极上上下移动,熔化或蒸发最少量的材料。约 90% 的蒸发阴极粒子形成带正电荷的金属离子。现在,对真空室和衬底之间施加偏置电压。这会使金属离子向要涂层的工件加速。在工件上,它们与引入的反应性气体(氮、碳氢化合物或氧)发生反应,并在工件上沉积为一层较薄的氮化物、碳化物或氧化物硬质材料层。

我们的专业知识适用于您的溅射靶和电弧阴极

您在寻找理想的涂层材料吗?我们拥有数十年的经验,以及化学成分和制造工艺的大型数据库,值得您信赖。

我们的团队在不断开发溅射靶和电弧阴极,以改进以下材料和涂层的特性:

  • 晶粒度和微观结构
  • 延展性
  • 材料硬度
  • 抗氧化性
  • 摩擦系数
  • 耐温性

 

我们还使用其他元素完善钛硅混合物,以满足您的确切要求。欢迎随时联系我们!

用于优化溅射靶材料的元素
深入了解氮化钛硅薄膜的断裂韧性

在维也纳的维也纳工业大学 Christian-Doppler 实验室开展的试验旨在研究氮化钛硅薄膜的断裂韧性,试验中的这些薄膜是用 Plansee 的特殊 Ti-TiSi2 靶材生产的。

钛硅溅射靶

Plansee 与  Oerlikon Surface Solutions AG 和 维也纳工业大学以及 材料科学与技术研究所进行了合作研究,通过使用扫描电子显微镜的微观力学试验确定了氮化钛硅薄膜的定量断裂韧性值。该项研究揭示了断裂韧性对氮化钛硅薄膜的相组成和微观结构的依赖性,研究中的薄膜是用 Plansee 的特殊 Ti-TiSi2 靶材生产的。

该项研究的详细结果发表在《International Journal of Refractory Metals and Hard Materials》杂志上,标题为《Fracture toughness of Ti-Si-N thin films(氮化钛硅薄膜的断裂韧性)》。

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适用于涂层技术的其他产品

我们很乐意提供相应的紧固材料,例如石墨箔、螺钉、垫圈和螺栓。欢迎访问产品页面,了解有关由其他材料制成的靶材的更多信息:

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