チタンターゲット シルバースプッタリング 標的 チタンディスク 医療用高純度スプッタリング

物理蒸気堆積 (PVD) プロセスにおいて,チタン噴射標的は,様々な医療用薄膜の製造において極めて重要です.この薄膜は,パフォーマンスを向上させるために決定的です耐久性,およびインプラント,ステント,義肢,外科用道具などの医療機器の生物互換性.様々なチタングレードのうち,グレード5 (Ti-6Al-4V) とグレード7 (Ti-0.15Pd) が特に注目されるのは,そのユニークな特性により,噴射に使用される場合,医療用途に理想的です..

チタン・アルミニウム合金標的は,特定の特性を持つ薄膜を堆積するために噴射プロセスで使用される特殊材料である.この標的はチタン (Ti) とアルミニウム (Al) の組み合わせで作られています様々な産業用用途に 使えるような 独特な特性があります

チタン・アルミニウム合金標的の特徴:

1. 高純度:

   • タイタン・アルミニウム合金標的は,通常99.5%以上の高純度で生産される.この高純度により,スプートリング中に沉着する薄膜は不純物から自由である.精密なコーティングを必要とするアプリケーションで優れた性能と均一性を提供する.

2. 細粒子の大きさ:

   • 合金標的は細かい粒子の大きさで製造され,噴射プロセスの効率性を高めます.細かい粒子の大きさにより,膜が基板により均一に堆積する.コーティングの質を向上させる.

3. 簡単にシンタリング:

   • チタン・アルミニウム合金には良好なシンテリング特性があり,密度や固体形に簡単に加工できます.これは標的が耐久性があり,信頼性があり,発射過程で発生するストレスに耐える能力があり,分解しない.

4. 良好な形容性

   • チタン・アルミニウム合金標的は,優れた形容性で知られています.この特性により,様々な形やサイズで製造できます.異なるスプッティングシステムとの互換性を確保し,幅広い用途でその汎用性を向上させる.

チタン・アルミ合金標的の用途:

タイタン・アルミニウム合金スプッターターゲットは,耐磨性,耐腐蝕性,強いコーティングを形成する能力などの特徴性により,さまざまな産業で使用されています.いくつかの主要な用途には,:

1. 切断ツール:

   • タイタン・アルミニウム合金コーティングは,着用耐性,腐食耐性,熱安定性を向上させるために,切削ツールで一般的に使用されます.このコーティングは,ドリルのような道具の寿命を延ばします高速加工でより効率的に使えます.

2. シメント化炭化水素のドリル・ビットとツール:

   • シメンテッドカービッドのドリルとツールは,磨削と高温条件でのツールの性能を大幅に向上させるため,チタン・アルミニウム合金コーティングの恩恵を受ける.硬い 材料 を 掘り 掘り 加工 する 時 の 切断 能力 や 耐久性 を 向上 さ せる.

3. シメンテッドカービッドセラミックツール:

   • このコーティングは,セメント化炭化物から作られた陶器道具に適用され,磨損耐性,強度,強さを高めます.これは,非常に硬い材料を扱うツールを必要とするアプリケーションで特に有用です航空宇宙や自動車産業などです

4. シメンテッドカービッド型:

   • チタン・アルミニウム合金コーティングは,セメント化カービッドから作られた模具にも使用されます.これらの模具は,金属鋳造プロセスで使用されます.チタン・アルミニウムコーティングによる耐磨性や耐腐蝕性の向上から利益を得る寿命の延長と製品の質の向上に貢献します.

5. 粉末金属工学 超硬質材料の部品:

   • 粉末 金属 工 業 を 通し て 超 硬い 材料 を 製造 する に は,チタン ・ アルミニウム 合金 が 必要 です.この 塗装 は,最終 製品 の 硬さ,熱 安定 性,腐食 耐性 を 向上 さ せる,鉱山,掘削,切削ツールなどの産業の用途に適しています

6. メタル複合陶器:

   • これらの合金物は,金属複合陶器の製造に添加物としてしばしば使用されます.金属と陶器の性質の組み合わせは,より強い強度,熱耐性,電気伝導性電子機器や機械システムの要求の高いアプリケーションに適しています.

7. 高温耐性合金のための添加物:

   • タイタン・アルミニウム合金は,高温耐性合金の製造における主要な添加物として使用されます.これらの合金は,ジェットエンジン,ガスタービン,熱交換機熱安定性と強度が重要な場合.チタンとアルミニウムを加えると,合金の全体的な温度耐性と構造的整合性が向上します.

2目標の主要パフォーマンス要件

(1) 純度 純度 は 標的 の 主要 な 性能 指標 の 一つ で,標的 の 純度 が フィルム の 性能 に 大きな 影響 を 及ぼし ます.しかし,実用 的 な 応用 で は,フィルム の 純度 が 高い の で,フィルム の 純度 が 高い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 高い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 高い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 低い の で,フィルム の 純度 が 高い の で,フィルム の 純度 が 高い の で,フィルム の 純度 が 対象材料の純度要求も異なります例えば,マイクロ電子産業の急速な発展により,シリコンウエファのサイズは6"から8"から12"に増加し,ワイヤリング幅は0.5umから0.25um,0.5mmに減少しました.18um または 00.35umICの技術要件を満たし,0.18umのラインの準備には,目標の純度のために99.999%または99.9999%が必要である.

(2) 不浄物含有量 標的固体および孔内の酸素と水蒸気中の不浄物により,堆積されたフィルムが汚染される主な原因となる.異なるターゲットには,異なる不浄物含有量に対する異なる要求があります.例えば,半導体産業で使用される純粋アルミおよびアルミ合金ターゲットは,アルカリ金属含量および放射性元素含量に関する特別な要求事項があります.

(3) 密度 標的の固体内の毛穴を小さくし,スプッターフィルムの性能を向上させるために,標的は通常より高い密度を持つ必要があります.標的の密度は 発射率に影響するだけでなく標的密度が高くなるほど,フィルムの性能も向上します.また,標的の密度と強度を増やすことで,標的はスプートリング中に熱圧によりよく耐えることができます.密度も目標の重要なパフォーマンス指標の一つです.

(4) 粒の大きさと粒の大きさの分布 対象材料は通常ポリ結晶で,粒の大きさはミクロンからミリメートルの順序で,細粒子の標的の噴射速度は,粗粒子の標的よりも速い粒の大きさのわずかな違い (均等な分布) で標的を噴射することで堆積されるフィルムの厚さはより均一である.

医療 用 の タイタン

タイタン,特にグレード1とグレード2は,生物互換性,強度,軽量性のために医学および生物医学分野で高く評価されています.身体に害を及ぼさないし,アレルギー反応を起こす可能性もないため,医療機器に一般的に使用されます..

チタン の 主要 な 医療 用法:

1. 整骨 植入 器: 骨 の 特性 を 模倣 する ため,チタン は 骨 の スクリュー,プレート,関節 置換器,脊髄 植入器 に よく 用い られ ます.
2. 歯科インプラント:チタン の 生物 互換性 と 耐久性 は,耐久性 と 腐食 耐性 を 高い 歯科インプラント に ぴったり な 選択 に なり ます.
3. 医療用器具: 耐腐蝕性があるため,外科用道具,針,スカルペル,その他の医療用器具は,しばしばチタンまたはチタン合金で作られています.
4. 義肢: タイタンは,軽量と強さの組み合わせのために義肢とインプラントの製造に使用されます.
5. 心血管器具:チタンは,ヒト体内で反応しない性質があるため,ペースメーカーケース,ステント,バルブの製造に使用されます.
6. 耐磨性コーティング:チタンスプッターターゲットは,耐磨性を高め,摩擦を軽減し,生物互換性を向上させるために,医療機器に薄いコーティングを堆積するために使用できます.

チタン級:

タイタンは,非常に汎用的な金属であり,その組成と性質に基づいて様々なグレードに分類される.これらのグレードは一般的に3つの主要なカテゴリーに分類される:商業的に純 (CP) タイタン以下は,最も一般的なチタングレードの概要です.

1商業的に純 (CP) タイタン

商業的に純粋なチタンは,最小限の合金元素を持つチタンの最も基本的な形態である.それは典型的には,優れた耐腐蝕性および生物互換性を必要とするアプリケーションで使用される.しかし,タイタン合金と同じ強度はない..

• クラス1 (CP1):

  • 組成:最低99.5%のチタン,少量の鉄と酸素.
  • 特性: グレード 1 は,商業的に純粋なグレードの中で最も柔らかく,最も柔らかい.特に海水のような腐食性の高い環境では,優れた耐腐蝕性があります.
  • 応用:化学加工,海洋用途,医療インプラント,航空宇宙部品

• クラス2 (CP2):

  • 構成:最低99.2%チタン
  • 属性: グレード2は,グレード1よりもわずかに高い強度を持ちながらも優れた耐腐蝕性を保持している.これは最も広く使用されている商業的に純粋なチタングレードである.
  • 応用: 熱交換器,航空宇宙,医療機器 (インプラント,外科用器具),海洋用.

• クラス3 (CP3):

  • 構成:少なくとも99%のチタン
  • 性能: グレード2より強いが,形容性が少し低い.
  • 応用: 化学加工,海洋,発電,医療用.

• グレード4 (CP4):

  • 構成:最低98.5%チタン
  • 特性: 商業用品で最も強い純種で,強度と重量比が優れている.グレード2と比較して腐食耐性は少し低いが,ほとんどの産業および医療用途には依然として優れている.
  • 応用:航空宇宙,化学産業,海洋,医療インプラント,自動車部品

2チタン合金

タイタン合金は,一般的に商業的に純粋なタイタンよりも強く,強度向上,疲労耐性向上,時には優れた腐食耐性などの特性を強化しています.これらの合金は,通常,チタンと合金された元素によって分類されます.アルミ,バナジウム,モリブデン,鉄,ジルコニウムなど

アルファ合金

これらのチタン合金には主にアルミニウムが合金され,高温での優れた強度と耐腐蝕性があります.アルファ相含有量が高くなります.

• 5級 (Ti-6Al-4V):

  • 組成:90%チタン 6%アルミ 4%バナジウム
  • 特質: 最も広く 使われているチタン合金の一つである 5 級は,強度,軽量,耐腐蝕性の優れたバランスを提供しています.また,その機械的特性をさらに強化するために熱処理可能.
  • 応用:航空宇宙 (航空機,ロケット),医療インプラント (整骨院や歯科),船舶,発電,スポーツ機器

• グレード6 (Ti-5Al-2.5Sn):

  • 組成: 5% アルミ 2.5% チン,バランスチタン.
  • 性能:グレード5よりも優れた溶接性を有し,依然として一定の耐腐蝕性が要求される高温アプリケーションに使用されます.
  • 応用:航空宇宙部品,高温用途,ガスタービンエンジン

ベータ合金

ベータ合金にはベータ相安定剤 (バナジウム,モリブデン,クロムなど) の量が多くあり,その強度,形容性,高温酸化抵抗性を向上させる.一般的に高強度を必要とするアプリケーションで使用されます.

• グレード9 (Ti-3Al-2.5V):

  • 構成: 3% アルミ 2.5% バナジウム,チタン
  • 性能: グレード 5 より高い強度 を 提供 し て い ます が,より 形作れ,溶接 でき ます. 耐腐蝕 性 は 適度 です.
  • 応用:航空宇宙,スポーツ機器,化学加工,医療用.

• グレード12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni):

  • 組成:0.3%モリブデン 0.8%ニッケル,バランスチタン
  • 特性: グレード 12 は 耐久性,溶接性,耐腐蝕性 の 優れた 組み合わせ を 提供 し ます.
  • 応用: 化学加工,海洋用途,医療インプラント

アルファ・ベータ合金

これらの合金にはアルファとベータ相が混ざり合っており,強度,形容性,耐腐蝕性のバランスを提供しています.アルファβ合金 は,構造および高性能アプリケーションで最も一般的に使用されるチタン合金です..

• グレード23 (Ti-6Al-4V ELI):
  • 組成: 6% アルミ 4% バナジウム,炭素,酸素,窒素などのインタースティシャル要素が非常に少ない.
  • 特性: これはグレード5の超低インタースティシャル (ELI) バージョンで,生物互換性が向上し,医療インプラントに特に有用です.23 級 は,強度 と 重量 の 優良 な 比率 と 優れた 疲労 耐性 で 知ら れ ます.
  • 応用: 整形器,航空宇宙,歯科,スポーツ用機器.

3特殊型チタン合金

これらの合金材は,非常に特定の特性を必要とするニッチアプリケーションのために特別に開発されています.

• グレード7 (Ti-0.15Pd):

  • 組成:チタン 0.12~0.25%パラディウム
  • 特性: 高酸性環境,特に塩化物を含む環境における優れた耐腐蝕性で知られています.また,他の合金よりも生物互換性があります.医療用に使えるようにする.
  • 応用: 医療機器,航空宇宙,化学加工,海洋用途.

• グレード11 (Ti-0.3Pd):

  • 構成: 0.3%パラディウム,そしてバランスチタン.
  • 性能: 耐腐蝕性を高めるため,グレード7に類似し,パラジウム含有量がわずかに高い.通常,より厳しい環境で使用される.
  • 応用:航空宇宙,化学加工,海洋環境

• グレード13 (Ti-0.3Ni):

  • 構成: 0.3% ニッケルとチタン
  • 性能: 耐腐蝕性があり,特定の化学環境で高強度と優れた性能を必要とするアプリケーションで使用されます.
  • 応用:海洋用途,化学加工

4目的

装飾用コーティング,耐磨コーティング,電子産業のCDとVCD,および様々な磁盤コーティングに広く使用されています.

トルフスタンチタン (W-Ti) フィルムとトルフスタンチタン (W-Ti) ベースの合金フィルムは,一系列の代替不可能な優れた特性を持つ高温合金フィルムです.ウォルフスタンには,高溶融点などの特性があります.W/Ti合金には低抵抗系数,良好な熱安定性,酸化抵抗性があります.導電作用を担う金属のワイヤリングが必要ですしかし,配線金属自体は簡単に酸化され,周囲環境と反応し,介電層への粘着性が悪い低温で金属とSiを形成する. 化合物は,不純物として作用し,装置の性能を大幅に低下させるW-Ti合金は安定した熱機械特性,低電子移動性,高い耐腐蝕性および化学的安定性により,ワイヤリング拡散障壁として簡単に使用できます.特に高電流と高温環境での使用に適しています.

結論は

TiAl合金を含むチタン合金噴射標的は,航空宇宙から電子機器,生物医学に至る産業におけるコーティングアプリケーションに使用される汎用材料です.この材料は強さなどの 特殊な特性を持っています耐腐食性,生物互換性,耐磨性があり,耐久性があり高性能な薄膜を必要とする要求の高いアプリケーションに最適です.タイタンのスプッター標的を選ぶとき合金組成,純度,標的幾何学などの要因は,噴射過程で最適な結果を達成するために考慮する必要があります.