Eine Titan-Aluminium-Legierung ist ein Legierungs-Sputtertarget für die Vakuumabscheidung.Ziele aus einer Titan-Aluminium-Legierung mit unterschiedlichen Eigenschaften können durch Anpassen des Titan- und Aluminiumgehalts in dieser Legierung erhalten werden.Intermetallische Titan-Aluminium-Verbindungen sind harte und spröde Materialien mit guter Verschleißfestigkeit.Sie sind auf der Oberfläche gewöhnlicher Schneidwerkzeuge mit einer Schicht aus intermetallischen Titan-Aluminium-Verbindungen beschichtet, die die Lebensdauer der Werkzeuge effektiv verlängern kann.Wenn das Sputtern mit Stickstoffentladungslichtbogenzündung durchgeführt wird, kann eine Oberflächenmaske mit hoher Härte und niedrigem Reibungskoeffizienten erhalten werden, die sich besonders für die Oberflächenbeschichtung verschiedener Werkzeuge, Formen und anderer gefährdeter Teile eignet.Daher bestehen gute Anwendungsaussichten in der Zerspanungsindustrie.
Die Herstellung von Targets aus Titan-Aluminium-Legierungen ist relativ schwierig.Gemäß dem Phasendiagramm der Titan-Aluminium-Legierung können zwischen Titan und Aluminium verschiedene intermetallische Verbindungen gebildet werden, die zu Verarbeitungssprödigkeit in der Titan-Aluminium-Legierung führen.Insbesondere wenn der Aluminiumgehalt in der Legierung 50 % (Atomverhältnis) übersteigt, nimmt die Oxidationsbeständigkeit der Legierung plötzlich ab und die Oxidation ist schwerwiegend.Gleichzeitig kann die exotherme Expansion während des Legierungsprozesses leicht Blasen, Schrumpfporen und Porosität erzeugen, was zu einer hohen Porosität der Legierung führt und die Dichteanforderungen des Zielmaterials nicht erfüllen kann.Es gibt zwei Hauptmethoden zur Herstellung von Titan-Aluminium-Legierungen:
1、 Starkstrom-Heizmethode
Bei dieser Methode wird ein Gerät verwendet, das einen hohen Strom erzeugen kann, der Titanpulver und Aluminiumpulver erhitzt, Druck ausübt und Aluminium und Titan dazu bringt, zu reagieren, um Targets aus einer Titan-Aluminium-Legierung zu bilden.Die Dichte des mit dieser Methode hergestellten Zielprodukts aus einer Titan-Aluminium-Legierung beträgt >99 % und die Korngröße beträgt ≤ 100 μm.Reinheit>99 %.Der Zusammensetzungsbereich des Zielmaterials aus einer Titan-Aluminium-Legierung beträgt: Titangehalt von 5 % bis 75 % (Atomverhältnis), der Rest ist Aluminiumgehalt.Dieses Verfahren zeichnet sich durch geringe Kosten und eine hohe Produktdichte aus und kann die Anforderungen einer großtechnischen Industrieproduktion vollständig erfüllen.
2、 Heißisostatisches Presssinterverfahren
Bei diesem Verfahren werden Titanpulver und Aluminiumpulver gemischt, dann einer Pulverbeladung, einem kaltisostatischen Pressen, einem Vorpressen, einem Entgasungsprozess und anschließend einer heißisostatischen Pressformung unterzogen.Abschließend erfolgt das Sintern und Bearbeiten, um Targets aus einer Titan-Aluminium-Legierung zu erhalten.Das mit dieser Methode hergestellte Target aus einer Titan-Aluminium-Legierung zeichnet sich durch hohe Dichte, keine Poren, keine Porosität und Entmischung, gleichmäßige Zusammensetzung und feine Körner aus.Das heißisostatische Pressverfahren ist derzeit das Hauptverfahren zur Herstellung von Sputtertargets aus Titan-Aluminium-Legierungen, die in der Beschichtungsindustrie benötigt werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Mai 2023