O proizvodni tehnologiji titanium target, varstvu okolja in trajnostnem razvoju

Tarče iz titana so tarče s posebnimi oblikami (kot so krogi, kvadrati ali druge kompleksne oblike) in finimi površinami, pripravljene iz čistega titana ali njegovih zlitin s posebnimi postopki. "Tarča" je izraz, ki se tukaj uporablja predvsem na področjih, ki vključujejo procese fizičnega izparevanja ali razprševanja. Na primer, v postopkih nanašanja tankih filmov titanove tarče služijo kot vir snovi in ​​zagotavljajo surovine.
Tarče iz čistega titana in titanove zlitine so tarče iz titana. Čisti titan se nanaša na material, katerega kemična sestava vsebuje več kot 99,6 % titana. Tarče iz titana se večinoma uporabljajo v določenih aplikacijah, ki zahtevajo visoko čistost ali visoko prevodnost. Tarče iz titanove zlitine se nanašajo na materiale iz titana in drugih kovin (kot so aluminij, vanadij itd.) ali nekovin (kot so dušik, ogljik itd.), mešanih v določenem razmerju. Prednost tega materiala je, da je mogoče različne lastnosti prilagoditi po potrebi. , kot so trdnost, odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji itd.
Tarče iz titana imajo nekaj izjemnih lastnosti samega titana, kot so odlična odpornost proti koroziji, visoka trdnost in nizka gostota, pa tudi dobra biokompatibilnost, odpornost na visoke temperature itd. Poleg tega bo titanova tarča "zadeta" za proizvodnjo Titanovih atomov med postopkom nanašanja filma ima kakovost njegove površine velik vpliv na kakovost nanesenega titanovega filma. Zato je treba titanove tarče običajno fino zmleti, da se doseže dovolj ravna površina brez mikrorazpok in nečistoč. Na ta način je med uporabo mogoče zagotoviti visoko stopnjo razprševanja in visoko čistost filma.

Izbira surovin:
Ker se titanove tarče v glavnem uporabljajo v postopkih nanašanja premazov, je običajno, da se kot surovine izberejo titanovi bloki z 99,99 % čistostjo. Dobra surovina ne sme imeti očitnih površinskih napak, kot so oksidacija, nečistoče, razpoke itd., kar zagotavlja, da ima surovina enotno teksturo in visoko čistost.
Taljenje:
V fazi taljenja se uporablja vakuumska obločna talilna peč za segrevanje titanove surovine na več kot 1668 stopinj Celzija (tališče titana), da se surovina popolnoma stopi. Da bi preprečili mešanje plinskih nečistoč, je treba celoten postopek izvajati v okolju z visokim vakuumom. Nekatere posebne aplikacije lahko zahtevajo delovanje v okolju zaščitnega plina (kot je argon), da zaščitijo ciljni material pred oksidacijo.
kovanje:
Na tej stopnji se tekoči titan vlije v kalup, da se ohladi in strdi, nato pa se uporabi hidravlična stiskalnica za enakomerno stiskanje. Med postopkom kovanja, ker je treba vzdrževati določeno temperaturo, da se zagotovi duktilnost materiala, pogosto obstajajo koraki segrevanja in ohranjanja toplote.
grobo obdelavo:
Na tej stopnji je tarča prvič obdelana v ustrezno obliko in velikost. To lahko vključuje uporabo CNC stružnice ali CNC mlina za natančno rezanje in oblikovanje ciljnega materiala.
Toplotna obdelava:
V večini primerov tarče zahtevajo večurno toplotno obdelavo, kot je obdelava z raztopino ali žarjenje, v območju 800-1000 stopinj. Namen teh obdelav je izboljšati mikrostrukturo materiala ter povečati njegovo trdnost in žilavost.
Površinska obdelava:
Po zgornji obdelavi je ciljni material treba površinsko obdelati, kot sta brušenje in poliranje. Najprej z brusnim papirjem obrusite veliko površino, nato pa postopoma zmanjšajte debelino brusnega papirja za fino brušenje.
pregled kakovosti:
Na tej stopnji bo titanova tarča podvržena vrsti pregledov kakovosti, vključno z UT meritvijo (ultrazvočno odkrivanje napak), XRD pregledom (rentgenska difrakcija) za potrditev strukture in analizo ICP-AES ali LECO za določitev kemične čistosti.
Pakiranje in pošiljanje: Končno je treba titanove tarče pakirati v okolju brez prahu, običajno v vakuumski embalaži, da se ohrani čistost izdelka. Nato se vstavi v posebno oblikovano škatlo, ki zaščiti izdelek pred poškodbami med transportom.

S svojimi odličnimi zmogljivostmi se titanove tarče pogosto uporabljajo v zaslonskih materialih s tekočimi kristali, sončnih celicah, magnetnih materialih in drugih področjih, pri čemer igrajo ključno vlogo kot osnovni materiali. Na primer, pri pripravi materialov za zaslone s tekočimi kristali se lahko titanove tarče uporabijo za pripravo čistih in enotnih titanovih filmov z magnetronskim razprševanjem, s čimer se močno izboljša učinkovitost izdelka. Tarče iz titana se pogosto uporabljajo na različnih industrijskih in znanstvenih raziskovalnih področjih:
Polprevodniška industrija:
Titan in njegove spojine (kot sta titanov nitrid in titanov oksid) se pogosto uporabljajo za izdelavo vmesnih plasti, spajkalnih filmov, pregradnih plasti itd. v polprevodniških napravah. Uporablja se lahko za nanašanje kovinskih filmov na silicijeve rezine in za povezovanje drugih elektronskih elementov v vezja.

Industrija premazov:
Titanove tarče se uporabljajo pri fizičnem naparjevanju (PVD) in kemičnem naparjevanju (CVD) za izdelavo učinkovitih in trajnih premazov. Ti premazi se uporabljajo na številnih področjih, vključno s steklom za nadzor sončne svetlobe v zgradbah, proti obrabi odpornimi trdimi folijami za avtomobilske dele, proti koroziji odpornimi folijami za opremo za fosilno energijo in folijami iz anodnega oksida, ki se uporabljajo v nakitu ali digitalnih izdelkih.
Optična industrija:
V optični industriji se titanove tarče uporabljajo za ustvarjanje tankih filmov z lastnostmi, kot so protiodboj, zaščita pred obrabo in oksidacijo. Nekatere posebne uporabe vključujejo premaze za očala, elemente leč fotoaparatov, teleskope, mikroskope in druge natančne instrumente.
Shranjevalna naprava:
V napravah za shranjevanje podatkov, kot so trdi diski, plast magnetne vrstice trdega diska običajno uporablja tanek titanov film, ki ima dobro toplotno stabilnost in odpornost proti obrabi.
Industrija medicinskih pripomočkov:
Titan in titanove zlitine se pogosto uporabljajo pri izdelavi medicinskih pripomočkov, kot so umetni kolčni sklepi in zobni vsadki. Na zobozdravstvenem področju se lahko tehnologija PVD uporablja za nanašanje titanovih filmov na zobne vsadke za izboljšanje vezi s kostjo in izboljšanje biokompatibilnosti.
Kvadratna tarča iz titana

Titan ima odlične lastnosti, kot so visoka trdnost, nizka gostota in odpornost proti koroziji, zaradi česar se titan in njegove zlitine pogosto uporabljajo v številnih panogah, kot so avtomobili, letalstvo in gradbeništvo. To je povzročilo tudi povpraševanje po titanovih tarčah na številnih področjih. . Vendar pa so procesi, kot sta rudarjenje in rafiniranje titanove rude ter proizvodnja titanovih tarč, energetsko intenzivne dejavnosti, ki ne le porabijo veliko energije, ampak tudi povzročijo določeno onesnaženje okolja. Zato je pri proizvodnji in uporabi titanovih tarč zelo pomembno upoštevati varstvo okolja in trajnostni razvoj:

Trajnostna raba virov:
Spodbujanje in sprejemanje novih tehnologij rudarjenja in rafiniranja, kot je hidrometalurgija, za zmanjšanje porabe energije in vpliva na okolje v procesu rudarjenja in taljenja. Spodbujati razvoj in uporabo obnovljivih virov na osnovi titanovih odpadkov in odpadkov kot surovin.
Zelena proizvodnja:
V proizvodnem procesu titanovih tarč se uporablja napredna okoljevarstvena tehnologija in oprema za optimizacijo proizvodnega procesa, zmanjšanje emisij odpadne vode, odpadnih plinov in ostankov odpadkov pri rafiniranju, taljenju, predelavi in ​​drugih povezavah ter izboljšanje učinkovitosti izrabe energije. Na primer, z izboljšano tehnologijo taljenja in zasnovo hlajenja materiala je mogoče zmanjšati porabo energije in izgubo toplote.
Recikliranje in ponovna uporaba odpadnih materialov:
Spodbujajte in spodbujajte recikliranje titanovih tarč po uporabi. Z razumno predelavo in ponovnim taljenjem je mogoče stare titanove tarče ali odpadne proizvode, proizvedene iz njih, pretvoriti v nove vire za podaljšanje življenjske dobe materialov. Zmanjšajte porabo virov in energije, potrebno za izdelavo novih tarč iz titana.
Okolju prijazen dizajn in zelena potovanja:
Tarče iz titana morajo biti pozorne na okoljska vprašanja med svojim življenjskim ciklom v fazi načrtovanja izdelka. Na primer, pri razširitvi uporabe titanovih tarč v novih energetskih vozilih, letalih in na drugih področjih lahko sprejetje lahkih konstrukcijskih rešitev učinkovito zmanjša porabo energije in zmanjša emisije toplogrednih plinov. Emisije plinov.