一、鈦靶材基本介紹

　　鈦靶材是由純鈦或其合金通過特定的工藝制備出的具有特定形狀（如圓形，方形或者其他復雜的形狀）和精細表面的靶材。"靶"在這里是一個術語，主要用于涉及物理蒸發(fā)或濺射過程的領域，例如在薄膜沉積過程中，鈦靶材就作為物質來源，供應原材料。

　　純鈦和鈦合金靶材都是鈦靶材。純鈦是指化學成分中鈦元素的含量超過99.6%的材料，其中鈦靶材主要用于某些需要高純度或高電導率的應用場景。鈦合金靶材則是指鈦和其他金屬（例如鋁，釩等）或非金屬（例如氮，碳等）按一定比例混合制成的材料，這種材料的優(yōu)點是可以根據(jù)需要調整不同的性質，例如強度，耐磨性，耐腐蝕性等。

　　鈦靶材具有鈦本身的一些出色特性，比如優(yōu)良的腐蝕抗性，高強度和低密度，以及良好的生物相容性，耐高溫等。另外，由于鈦靶材會在薄膜沉積過程中被"打擊"以產(chǎn)生鈦原子，因此它的表面質量對沉積出來的鈦薄膜的質量有著極大的影響。因此，鈦靶材通常都需要經(jīng)過精磨，以達到足夠平整且無顯微裂紋和雜質的表面。這樣才能在使用過程中保證高的濺射率和薄膜的高純度。

　　鈦圓靶、鈦方靶、鈦陰極、鈦條

　　二、鈦靶材的制備工藝

　　原材料挑選：

　　由于鈦靶材主要用于鍍膜工藝，選擇99.99%純度的鈦塊作為原材料是常見的。一個好的原料應該沒有明顯的外表缺陷如氧化、不純物、裂痕等，確保原材料的質地均勻且純度高。

　　熔煉：

　　在熔煉階段，使用真空電弧熔煉爐將鈦原料加熱至超過1668攝氏度（鈦的熔點），使原材料完全熔化。為了防止氣體雜質混入，整個過程需要在高真空環(huán)境中進行。一些特定應用可能會要求在護氣（如氬氣）的環(huán)境中進行，來保護靶材不被氧化。

　　鍛造：

　　在這個階段，液態(tài)鈦被倒入模具中冷卻固化，然后使用液壓機對其進行力量均勻的壓制。在鍛造過程中，因為必須保持一定的溫度以保證材料的延展性，所以常常會有加熱和保溫的步驟。

　　粗加工：

　　在此階段，靶材會首次被機械加工到適用的形狀和大小。這可能包括數(shù)控車床或者數(shù)控銑床的使用，以精確切割和形狀化靶材。

　　熱處理：

　　多數(shù)情況下，靶材需要進行熱處理，如固溶處理或退火，在800-1000°C的范圍內處理數(shù)小時。這些處理的目的是改善材料微觀結構，增強其強度和韌性。

　　表面精加工：

　　經(jīng)過以上處理后，靶材需進行表面精加工，比如研磨和拋光。首先，大概用研磨紙進行大面積的研磨，然后逐漸降低研磨紙的粗度進行細研磨。

　　質量檢查：

　　在這個階段，鈦靶材會接受一系列的質量檢驗，包括UT測量（超聲探傷），XRD檢驗（X射線衍射）確認結構，ICP-AES或LECO分析等測定化學純度。

　　裝箱發(fā)貨：最后，鈦靶材需要在無塵環(huán)境下封裝，通常使用真空包裝，以保持產(chǎn)品的純度。然后將其放入特殊設計的包裝箱中以保護產(chǎn)品在運輸過程中不受損壞。

　　鈦平面旋轉靶材

　　三、鈦靶材的應用領域

　　借助其極佳的性能，鈦靶材被廣泛應用在液晶顯示材料、太陽能電池、磁性材料等領域，作為基礎材料，發(fā)揮著關鍵的作用。例如，在液晶顯示材料的制備中，鈦靶材可以通過磁控濺射法制備出純凈、均勻的鈦薄膜，從而大大提高產(chǎn)品的性能。鈦靶材在各種不同的工業(yè)和科研領域有廣泛的應用：

　　半導體行業(yè)：

　　鈦與其化合物（如氮化鈦和氧化鈦）常常被用于制造半導體設備中的界面層、助焊膜、阻擋層等。它可以應用于沉積硅片上的金屬膜,用于把其他電子元素連接起來以形成電路。

　　鍍膜行業(yè)：

　　鈦靶材用于物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）以生產(chǎn)高效和耐用的鍍膜。這些鍍膜應用在多個領域，包括建筑上的太陽能控制玻璃，汽車零部件的耐磨硬膜，化石能源設備的耐腐蝕膜，陽極氧化膜應用在飾品或數(shù)碼產(chǎn)品等。

　　光學行業(yè)：

　　在光學行業(yè)，鈦靶材被用于制造具有抗反射，消耗磨損和氧化防護等特性的薄膜。一些具體應用范圍包括眼鏡鍍膜，照相機鏡頭元件，望遠鏡，顯微鏡和其他精密儀器。

　　存儲設備：

　　在數(shù)據(jù)存儲設備，如硬盤中，硬盤的磁行層通常采用一層薄的鈦膜，具有良好的熱穩(wěn)定性和耐磨性。

　　醫(yī)療器械行業(yè)：

　　鈦和鈦合金被廣泛使用在醫(yī)療器械制造中，比如人工髖關節(jié)和牙科植入體等。在牙科領域，可以使用PVD技術在牙科植入物上沉積鈦膜，以增強與骨的結合力，改善生物相容性。