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钛铝溅射靶

钛铝溅射靶和阴极

我们的钛铝靶 (TiAl) 与阴极能够进一步强化钻头、刀具、可转位刀片及其他工具中氮化物涂层 (TiAlN) 的韧性与抗氧化性。高进料速度、优异的切削性能、高金属切削率:对于钛铝基涂层而言,这都不是问题。只需使用我们千分之一毫米的材料,就能有效保护您的工具不受磨损,从而延长使用寿命。钛铝靶和阴极还用于电子设备的装饰涂层,例如手机、眼镜框或高档手表的表盘。

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

无论是管状阴极、球状阴极还是平面溅射靶,我们可以为您的应用提供量身定制的靶材。重要信息一览:

钛/铝含量 [重量百分比] 25/75 30/70 33/67 40/60 50/50 75/25
纯度 [%] 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7
保证密度 [g/cm3] 3.11 3.20 3.26 3.38 3.56 4.00
标准晶粒度/细晶粒 [µm] 100/50 100/50 100/50 100/50 100/50 100/50
热导率 [W/(m·K)] 115 - 102 - 61 30
热膨胀系数 [1/K] 21 · 10-6   18 · 10-6   16 · 10-6 13 · 10-6

值得信赖的质量

延展性高,使用寿命长

在涂层工艺中,溅射靶与电弧阴极需要承受巨大的应力。靶边缘的材料须承受重达 1 公吨的力。脆性材料在如此大的压力下会断裂,但是,由于加入了元素铝,我们材料的延展性特别好。为了实现钛铝靶的高延展性,铝必须尽可能均匀地分布。因此,我们仔细混合钛铝粉末,然后通过成形工艺对材料进行压制。与使用金属熔融工艺所制成的材料相比,我们材料的微观结构同质化程度更高,而且晶粒度更小。我们的粉末冶金制造工艺为您带来的优势:防断裂靶材。

高热导率可保证涂层的光滑度

我们的靶材和阴极在涂层工艺中需要暴接触高温环境。但它们可以轻松应对高温条件。得益于其含铝与高材料密度的特点,我们的阴极与靶材热导率上佳,可轻松地将热量传输至其后方的铜板上。如果热量蓄积,靶材则迁移不均匀,会在工具涂层表面形成液滴。但我们的靶材能够保持低温,可确保获得更光滑的涂层。

理想涂层的最佳微观结构

粗金属粉末,还是细金属粉末?锻造、HIP 还是其他轴向成形法?我们变换并组合不同的生产工艺,以确保您最终获得光滑细致的涂层。我们始终致力于实现这一目标:确保靶材与阴极具有最佳微观结构。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。

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。

Oerlikon Balzers 徽标

 

 

Oerlikon Balzers 公司十分信赖 Plansee 所提供的靶材和阴极。作为工具与部件涂层领域的领先制造商,我们的氮化铝铬涂层因具有出众的性能与广泛用途而备受该公司青睐。

AlCr Sputtertargets_performance_grafik

我们的氮化钛或氮化钛铝标准涂层(在图表中被标为“基本涂层”)适合于非常广泛的应用,同时能够提供优良的平均性能。而氮化铝铬涂层在为我们的客户提供更高性能的同时还具备同样广泛的应用领域。为了进一步优化特定应用,还可以通过在钛铝或铝铬靶材中加入更多元素(“合金涂层”)来显著提高涂层性能。

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。

我们的材料通过反应磁控溅射工艺或电弧蒸发进行喷涂,并在氮气环境中在衬底上形成氮化硬质材料层。

  • 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
  • 热导率
  • 电导率
  • 色彩效果
  • 抗菌性能

我们用更多元素完善我们的钛铝混合物,以满足您的确切要求。为了提高高温稳定性,我们添加了铌、钽、钼或钨。我们通过与硼结合来提高硬度,而钇和铪则提高了抗氧化性。加入硅可得到更细致的微观结构并进一步提高抗氧化性。我们竭诚为您寻找合适的材料组合。欢迎联系我们!

用于优化溅射靶材料的元素
 
氮化钛铝涂层工具:使用钼显著减少磨损

位于维也纳的重点技术大学维也纳工业大学开展了一项实验室测试,探究适用于新型磨损保护应用的 PVD 层开发,测试表明,钼合金能够显着减少加工过程中的磨损。这项研究在 Christian-Doppler 实验室进行,参与方包括 Plansee、Oerlikon Surface Solutions AGInstitute of Materials Science and Technology

该研究的详细结果发表在 American Vacuum Society 的《Journal of Vacuum Science and Technology》杂志上,题为《Effect of Mo on the thermal stability, oxidation resistance, and tribo-mechanical properties of arc evaporated Ti-Al-N coatings(钼对电弧蒸发氮化钛铝涂层热稳定性、抗氧化性和旋转机械特性的影响)》。

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适用于涂层技术的其他产品

我们的铝基靶材和带有集成式散热片的阴极也可供您测试使用。它们具有更高的热导率,并且在靶边缘更加稳定。我们的铝制散热片与靶材直接连接。

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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