Postopek prevleke in tehnologija priprave tarče iz titanove aluminijeve zlitine

Z naraščajočo okoljsko ozaveščenostjo je tehnologija površinskega premazovanja materialov postopoma prešla iz tradicionalne galvanizacije in kemične prevleke v vakuumsko brizganje. Vakuumsko magnetronsko razprševanje se pogosto uporablja pri dekorativnih premazih strojne opreme, površinskih zaščitnih premazih, premazih za elektronske izdelke, elektromagnetnih zaščitnih premazih ter premazih za avtomobilsko in arhitekturno steklo.

Posledično je povpraševanje po sorodnih tarčah za prevleke na tem področju izjemno nujno. Titan-aluminijeva zlitina je tarča za brizganje zlitine za vakuumsko nanašanje. S prilagajanjem vsebnosti titana in aluminija v tej zlitini je mogoče doseči različne lastnosti. Titan-aluminijeve intermetalne spojine so trdi in krhki materiali z odlično odpornostjo proti obrabi. Premazovanje površine običajnih rezalnih orodij s to spojino lahko učinkovito podaljša življenjsko dobo orodja.

1. Tarče za razprševanje

Tarče za razprševanjeso razpršilni viri, ki se uporabljajo za nanašanje različnih funkcionalnih tankih filmov na substrate z uporabo magnetronskega razprševanja, več{0}}obločne ionske prevleke ali druge opreme za nanašanje premazov pod ustreznimi procesnimi pogoji. Tarče za razprševanje se pogosto uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno z dekoracijo, kalupi, steklom, elektronskimi napravami, polprevodniki, magnetnim snemanjem, ravnimi-zasloni in sončnimi celicami. Različne aplikacije zahtevajo različne ciljne materiale. Na podlagi proizvodne metode lahko tarče za razprševanje kategoriziramo kot tarče v prahu, tarče za taljenje in tarče za pršenje. Glede na obliko jih lahko kategoriziramo kot ravne tarče in cevaste tarče, ploščate tarče pa nadalje kategoriziramo kot pravokotne tarče in okrogle tarče. Glede na sestavo jih lahko razvrstimo v različne tipe, vključno s čistimi kovinskimi tarčami, tarčami iz zlitin, oksidnimi tarčami in silicidnimi tarčami.

2. Tehnologija priprave tarče za naprševanje iz titanove aluminijeve zlitine

Ciljni materiali zlitin za naprševanje morajo izpolnjevati zahteve glede čistosti, gostote, velikosti zrn, končne obdelave površine itd. Med njimi so čistost, gostota in velikost zrn neposredno povezani s postopkom priprave ciljnih materialov. Priprava kovinskih zlitin običajno sprejme običajno metodo taljenja. Vendar pa priprava zlitine titana in aluminija ni primerna za to metodo.

Glavni razlogi so naslednji:

(1) Postopek taljenja titanove aluminijeve zlitine je nagnjen k tvorbi različnih intermetalnih spojin, kot so Gr1, TIA1, TIAL, TiAL itd. Prisotnost teh intermetalnih spojin povzroči krhkost obdelave titanove aluminijeve zlitine, še posebej, če vsebnost aluminija v zlitini presega 50 % (atomsko razmerje). Ta problem je še posebej očiten;

(2) Pri pripravi ciljnih materialov iz titanove aluminijeve zlitine s postopkom taljenja se med postopkom ulivanja zlahka ustvarijo mehurčki, ohlapnost in segregacija, kar ima za posledico neenakomerno sestavo in strukturo v zlitini, kar ima za posledico nestabilno kakovost ciljnega materiala.

3. Metoda vročega izostatičnega stiskanja in sintranja

Znanstveniki Zhang Fengge in drugi so razvili metodo prašne metalurgije za pripravo tarč iz titan-aluminijeve zlitine. Ta metoda vključuje mešanje titanovega in aluminijevega prahu. Zmes je podvržena polnjenju prahu, hladnemu izostatičnemu stiskanju in razplinjevanju pred vročim izostatičnim stiskanjem. Nazadnje se tarča sintra in obdela za izdelavo tarče iz titan-aluminijeve zlitine.

Zaključek Če povzamemo

Sintranje z vročim stiskanjem je najbolj obetavna tehnologija za pripravo tarč za naprševanje iz titana-aluminija. Ta tehnologija nudi visoko učinkovitost procesa in je primerna za industrijsko proizvodnjo. Vendar pa priprava tarč iz titan-aluminijeve zlitine s to tehnologijo zahteva večkratno eksperimentiranje in izbiro ustreznih sredstev za sproščanje za izboljšanje izkoristka in izkoristka kalupa. Poleg tega je potrebna optimizacija pogojev procesa sintranja in vročega stiskanja (temperatura sintranja, hitrost segrevanja in tlak vročega stiskanja), da se izboljša proizvodna učinkovitost in s tem zmanjšajo stroški. S hitro rastjo premazov za brizganje in njihovo postopno popularizacijo na Kitajskem hitro narašča tudi letno tržno povpraševanje po tarčah za brizganje. Zato ima raziskava tehnologije priprave tarč iz titan-aluminijeve zlitine praktičen pomen in velike možnosti uporabe.

High Purity Titanium Sputtering Targets