钛靶材是指用金属钛制成的一种靶材,也包括钛与其他金属或非金属制成的合金靶材。钛靶材具有优良的腐蚀抗性、高强度和低密度,以及良好的生物相容性、耐高温等特性。有关钛靶材的性能、执行标准、常用牌号、应用等,凯泽金属一站式分享如下:
一、钛靶材的性能
高纯度:
纯度通常在99.95%~99.999%(3N5~5N),确保溅射薄膜的均匀性和功能性,适用于半导体和光学镀膜。
优异耐腐蚀性:
在氧化性环境(如海水、酸性介质)中抗腐蚀能力极强,适合化工和海洋工程。
高比强度:
强度接近钢,但密度仅为钢的60%,是航空航天轻量化材料的关键。
生物相容性:
无毒且与人体组织兼容,广泛用于骨科植入物和牙科器械。
导电性与热稳定性:
导电性良好,高温下(300~600℃)仍保持稳定,适用于高温溅射工艺。
溅射效率高:
靶材致密度高(≥98%),晶粒均匀,成膜速率快且附着性好。

二、常规牌号
钛靶材的牌号根据成分和用途分类,主要包括纯钛和钛合金:
1、纯钛系列:
Gr1(ASTM):工业纯钛(低氧),延展性最佳,用于耐腐蚀镀层。
Gr2(ASTM):通用纯钛(中等强度),应用最广泛,如装饰镀膜和电子元件。
TA1/TA2(中国GB/T 3620.1):对应Gr1和Gr2,成分接近。
2、钛合金系列:
Gr5(Ti-6Al-4V):含6% Al、4% V,高强度,用于航空部件和医疗植入物(ASTM F136)。
Gr23(Ti-6Al-4V ELI):超低间隙元素(ELI)版本,生物相容性更优,适用于高端骨科植入。
Ti-Al合金(如Ti3Al、TiAlN):用于耐磨涂层和工具表面强化。
三、执行标准
钛靶材的生产和应用需符合以下国际及行业标准:
1、材料标准:
ASTM B265:钛板材、带材的通用标准。
ASTM F67/F136:医用纯钛及Ti-6Al-4V合金的植入物标准。
GB/T 3620.1:中国纯钛及钛合金牌号标准。
ISO 5832-3:外科植入用钛材料的国际标准。
2、靶材专用标准:
SEMI F42:半导体行业对高纯钛溅射靶材的规范。
JIS H 4600:日本工业标准中的钛及钛合金加工材要求。

四、应用领域
1、半导体与电子:
用于制备集成电路中的导电层(如TiN阻挡层)和电极材料。
在OLED/LCD显示屏中作为透明导电膜(ITO)的底层材料。
2、航空航天:
制造飞机发动机叶片、机身的耐高温镀层,提升抗磨损和抗腐蚀性能。
3、医疗器械:
人工关节(髋关节、膝关节)、牙科种植体、心脏支架等生物植入物。
4、工业与装饰:
工具表面镀TiN/TiAlN 涂层(金色或黑色),提高硬度和耐磨性。
建筑玻璃、手表外壳的耐候装饰镀层。
5、新能源与光学:
太阳能电池的背电极材料,光学镜片的增透膜和反射膜。

钛靶材凭借其高纯度、耐腐蚀、轻量化和生物相容性,成为半导体、医疗、航空航天等领域的核心材料。主流牌号如Gr1、Gr2、Gr5满足不同场景需求,执行标准涵盖ASTM、GB、ISO等体系,确保材料性能与行业规范高度匹配。未来在新能源和精密电子领域的需求将持续增长。
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