Über Titan-Target-Produktionstechnologie, Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung

Titanziele sind Ziele mit bestimmten Formen (z. B. Kreisen, Quadraten oder anderen komplexen Formen) und feinen Oberflächen, die durch spezielle Prozesse aus reinem Titan oder seinen Legierungen hergestellt werden. Der Begriff „Target“ wird hier vor allem in Bereichen verwendet, in denen es um physikalische Verdampfungs- oder Sputterprozesse geht. Beispielsweise dienen Titantargets bei Dünnschichtabscheidungsprozessen als Materiequelle und liefern Rohstoffe.
Sowohl Ziele aus reinem Titan als auch aus Titanlegierungen sind Titanziele. Reintitan bezeichnet ein Material, dessen chemische Zusammensetzung mehr als 99,6 % Titan enthält. Titantargets werden hauptsächlich in bestimmten Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Reinheit oder hohe Leitfähigkeit erfordern. Unter Titanlegierungszielen versteht man Materialien aus Titan und anderen Metallen (wie Aluminium, Vanadium usw.) oder Nichtmetallen (wie Stickstoff, Kohlenstoff usw.), die in einem bestimmten Verhältnis gemischt sind. Der Vorteil dieses Materials besteht darin, dass unterschiedliche Eigenschaften je nach Bedarf angepasst werden können. , wie Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit usw.
Titan-Targets weisen einige der herausragenden Eigenschaften von Titan selbst auf, wie z. B. hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit und geringe Dichte sowie gute Biokompatibilität, hohe Temperaturbeständigkeit usw. Darüber hinaus wird das Titan-Target bei der Herstellung „getroffen“. Die Oberflächenqualität der Titanatome während des Filmabscheidungsprozesses hat großen Einfluss auf die Qualität des abgeschiedenen Titanfilms. Daher müssen Titantargets in der Regel fein geschliffen werden, um eine ausreichend ebene Oberfläche ohne Mikrorisse und Verunreinigungen zu erhalten. Dadurch können eine hohe Sputterrate und eine hohe Reinheit der Folie im Einsatz gewährleistet werden.

Rohstoffauswahl:
Da Titan-Targets hauptsächlich in Beschichtungsprozessen verwendet werden, ist es üblich, Blöcke aus 99,99 % reinem Titan als Rohstoffe zu wählen. Ein gutes Rohmaterial sollte keine offensichtlichen Oberflächenfehler wie Oxidation, Verunreinigungen, Risse usw. aufweisen, um sicherzustellen, dass das Rohmaterial eine gleichmäßige Textur und hohe Reinheit aufweist.
Schmelzen:
In der Schmelzphase wird ein Vakuum-Lichtbogenschmelzofen verwendet, um das Titan-Rohmaterial auf mehr als 1668 Grad Celsius (den Schmelzpunkt von Titan) zu erhitzen, um das Rohmaterial vollständig zu schmelzen. Um die Vermischung von Gasverunreinigungen zu verhindern, muss der gesamte Prozess in einer Hochvakuumumgebung durchgeführt werden. Einige spezifische Anwendungen erfordern möglicherweise den Betrieb in einer Schutzgasumgebung (z. B. Argon), um das Zielmaterial vor Oxidation zu schützen.
Schmieden:
In diesem Stadium wird flüssiges Titan in die Form gegossen, um es abzukühlen und zu verfestigen. Anschließend wird es mit einer hydraulischen Presse mit gleichmäßiger Kraft gepresst. Da während des Schmiedeprozesses eine bestimmte Temperatur eingehalten werden muss, um die Duktilität des Materials sicherzustellen, gibt es häufig Erwärmungs- und Wärmekonservierungsschritte.
Schruppen:
In dieser Phase wird das Ziel zum ersten Mal auf die entsprechende Form und Größe bearbeitet. Dies kann den Einsatz einer CNC-Drehmaschine oder CNC-Fräse umfassen, um das Zielmaterial präzise zu schneiden und zu formen.
Wärmebehandlung:
In den meisten Fällen erfordern die Ziele eine Wärmebehandlung, wie z. B. Lösungsglühen oder Glühen, im Bereich von 800-1000 Grad über mehrere Stunden. Der Zweck dieser Behandlungen besteht darin, die Mikrostruktur des Materials zu verbessern und seine Festigkeit und Zähigkeit zu erhöhen.
Oberflächenveredelung:
Nach der oben genannten Behandlung muss das Zielmaterial einer Oberflächenbearbeitung wie Schleifen und Polieren unterzogen werden. Verwenden Sie zunächst Schleifpapier, um eine große Fläche zu schleifen, und verringern Sie dann schrittweise die Dicke des Schleifpapiers für den Feinschliff.
Qualitätskontrolle:
In dieser Phase wird das Titantarget einer Reihe von Qualitätsprüfungen unterzogen, darunter UT-Messung (Ultraschall-Fehlererkennung), XRD-Prüfung (Röntgenbeugung) zur Bestätigung der Struktur und ICP-AES- oder LECO-Analyse zur Bestimmung der chemischen Reinheit.
Verpackung und Versand: Schließlich müssen Titan-Targets in einer staubfreien Umgebung verpackt werden, normalerweise unter Verwendung einer Vakuumverpackung, um die Reinheit des Produkts zu gewährleisten. Anschließend wird es in eine speziell entwickelte Box gelegt, um das Produkt vor Transportschäden zu schützen.

Aufgrund seiner hervorragenden Leistung werden Titantargets häufig in Materialien für Flüssigkristallanzeigen, Solarzellen, magnetischen Materialien und anderen Bereichen eingesetzt und spielen eine Schlüsselrolle als Grundmaterialien. Beispielsweise können bei der Herstellung von Flüssigkristallanzeigematerialien Titantargets verwendet werden, um durch Magnetronsputtern reine und gleichmäßige Titanfilme herzustellen, wodurch die Leistung des Produkts erheblich verbessert wird. Titantargets werden in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Forschungsbereichen häufig eingesetzt:
Halbleiterindustrie:
Titan und seine Verbindungen (wie Titannitrid und Titanoxid) werden häufig zur Herstellung von Grenzflächenschichten, Lötfilmen, Barriereschichten usw. in Halbleiterbauelementen verwendet. Es kann zur Abscheidung von Metallfilmen auf Siliziumwafern und zur Verbindung anderer elektronischer Elemente zu Schaltkreisen verwendet werden.

Beschichtungsindustrie:
Titantargets werden bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) und der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) verwendet, um effiziente und dauerhafte Beschichtungen herzustellen. Diese Beschichtungen werden in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Sonnenschutzglas in Gebäuden, verschleißfeste Hartfolien für Autoteile, korrosionsbeständige Folien für Anlagen zur fossilen Energiegewinnung und anodische Oxidfolien für Schmuck oder digitale Produkte.
Optische Industrie:
In der optischen Industrie werden Titan-Targets zur Herstellung dünner Filme mit Eigenschaften wie Antireflexion, Verschleiß- und Oxidationsschutz verwendet. Zu den spezifischen Anwendungen gehören Brillenbeschichtungen, Kameralinsenelemente, Teleskope, Mikroskope und andere Präzisionsinstrumente.
Speichermedium:
Bei Datenspeichergeräten wie Festplatten besteht die magnetische Reihenschicht der Festplatte normalerweise aus einem dünnen Titanfilm, der eine gute thermische Stabilität und Verschleißfestigkeit aufweist.
Medizingeräteindustrie:
Titan und Titanlegierungen werden häufig bei der Herstellung medizinischer Geräte wie künstlicher Hüftgelenke und Zahnimplantaten verwendet. Im Dentalbereich kann die PVD-Technologie zur Abscheidung von Titanfilmen auf Zahnimplantaten eingesetzt werden, um die Bindung zum Knochen zu verbessern und die Biokompatibilität zu verbessern.
Quadratisches Ziel aus Titan

Titan verfügt über hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, geringe Dichte und Korrosionsbeständigkeit, wodurch Titan und seine Legierungen in vielen Branchen wie der Automobil-, Luftfahrt- und Bauindustrie weit verbreitet sind. Dies hat auch in vielen Bereichen zu einer Nachfrage nach Titan-Targets geführt. . Prozesse wie der Abbau und die Raffinierung von Titanerz sowie die Herstellung von Titantargets sind jedoch energieintensive Tätigkeiten, die nicht nur viel Energie verbrauchen, sondern auch eine gewisse Umweltverschmutzung verursachen. Daher ist es sehr wichtig, Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung bei der Herstellung und Nutzung von Titantargets zu berücksichtigen:

Nachhaltiger Umgang mit Ressourcen:
Förderung und Einführung neuer Bergbau- und Raffinerietechnologien wie der Hydrometallurgie, um den Energieverbrauch und die Umweltbelastung im Bergbau- und Schmelzprozess zu reduzieren. Förderung der Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Ressourcen auf Basis von Titanabfällen und -abfällen als Rohstoffen.
Grüne Fertigung:
Im Herstellungsprozess von Titan-Targets werden fortschrittliche Umweltschutztechnologien und -geräte eingesetzt, um den Produktionsprozess zu optimieren, die Abwasser-, Abgas- und Abfallrückstandsemissionen beim Raffinieren, Schmelzen, Verarbeiten und anderen Verbindungen zu reduzieren und die Effizienz der Energienutzung zu verbessern. Beispielsweise können durch verbesserte Schmelztechnologie und Materialkühlungsdesign der Energieverbrauch gesenkt und die Wärmeverschwendung reduziert werden.
Recycling und Wiederverwendung von Abfallstoffen:
Ermutigen und fördern Sie das Recycling von Titantargets nach Gebrauch. Durch sinnvolle Aufbereitung und Wiedereinschmelzung können alte Titan-Targets oder daraus hergestellte Abfallprodukte in neue Ressourcen umgewandelt werden, um die Lebensdauer der Materialien zu verlängern. Reduzieren Sie den Ressourcen- und Energieverbrauch, der für die Herstellung neuer Titantargets erforderlich ist.
Umweltfreundliches Design und grünes Reisen:
Titantargets sollten in der Produktdesignphase auf Umweltaspekte während ihres Lebenszyklus achten. Wenn beispielsweise der Einsatz von Titan-Targets in Fahrzeugen, Flugzeugen und anderen Bereichen mit neuer Energie ausgeweitet wird, können durch die Einführung von Leichtbaulösungen der Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen wirksam gesenkt werden. Gasemissionen.