1、定義
TA1鈦靶管是以中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3620.1 中的 TA1(工業(yè)純鈦) 為原材料,通過塑性加工成型的空心圓柱形濺射靶材。TA1鈦的純度為 99.5% 左右(Fe≤0.20%、O≤0.25%、C≤0.10%),適用于中低功率磁控濺射工藝,主要用于工業(yè)防腐、裝飾鍍層及中端功能性薄膜的制備。
2、性能特點(diǎn)
基礎(chǔ)性能:
純度:TA1鈦純度 99.5%,雜質(zhì)以Fe、O為主,適合對(duì)薄膜性能要求不苛刻的場景。
機(jī)械性能:抗拉強(qiáng)度≥345 MPa,延伸率≥20%,硬度HV 120-180。
結(jié)構(gòu)優(yōu)勢:
管狀設(shè)計(jì):旋轉(zhuǎn)濺射利用率達(dá) 60-70%,降低材料損耗。
耐腐蝕性:在3.5% NaCl溶液中年腐蝕速率≤0.01 mm,適合一般工業(yè)環(huán)境。
成本優(yōu)勢:
原材料成本低(¥400-600/kg),適合規(guī)?;a(chǎn)需求。
3、材質(zhì)與制造工藝
材質(zhì):
基材:TA1工業(yè)純鈦(GB/T 3620.1),未經(jīng)過二次提純,保留原始雜質(zhì)水平。
復(fù)合結(jié)構(gòu):部分靶管內(nèi)壁復(fù)合鋁或銅背板(提升散熱效率)。
制造工藝:
管材成型:
熱擠壓(900-1000°C)→冷軋→退火(消除加工應(yīng)力)。
焊接與加工:
管端采用氬弧焊(TIG)密封,表面粗拋光(Ra≤1.2 μm)。
清洗與封裝:
堿洗+酸洗去除表面氧化物→干燥后真空封裝。
4、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)類型 | 具體標(biāo)準(zhǔn) |
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 3620.1(TA1工業(yè)純鈦)、GB/T 3625(鈦及鈦合金管材) |
行業(yè)規(guī)范 | JB/T 8554(工業(yè)涂層技術(shù)條件)、SJ/T 11609-2016(濺射靶材通用規(guī)范) |
國際參考 | ASTM B338(鈦及鈦合金無縫管)、ISO 5832-2(醫(yī)用鈦材性能參考) |
5、應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)防腐涂層:
化工設(shè)備管道的 純鈦鍍層(耐酸堿腐蝕,替代不銹鋼)。
海洋平臺(tái)螺栓的 CrTiN復(fù)合涂層(耐鹽霧≥500小時(shí))。
裝飾鍍膜:
衛(wèi)浴五金件的 氮化鈦(TiN)仿金鍍層(成本低于電鍍工藝)。
家具配件的 TiC黑色涂層(防指紋、耐磨)。
中端功能性薄膜:
包裝材料的 阻隔層(氧氣透過率≤5 cm3/m2·day)。
汽車燈具的 反射膜(反射率≥85%)。
6、與其他鈦靶管的異同對(duì)比
特性 | TA1鈦靶管 | TA1高純鈦靶管(3N級(jí)) | TA2鈦靶管 | 鈦合金靶管(Ti6Al4V) |
純度 | 99.5%(Fe≤0.20%) | 99.9%(Fe≤0.05%) | 99.5%(Fe≤0.30%) | 90% Ti + 6% Al + 4% V |
成本 | 低(¥400-600/kg) | 中(¥600-1000/kg) | 低(¥400-800/kg) | 中高(¥1000-1500/kg) |
耐溫性 | ≤400°C(氧化前) | ≤600°C | ≤500°C | ≤350°C(Al易氧化) |
薄膜均勻性 | ±8%(中低功率濺射) | ±5%(中高功率濺射) | ±10%(低功率濺射) | ±12%(合金偏析影響) |
適用場景 | 防腐/裝飾鍍層、一般工業(yè)鍍膜 | 中端工具涂層、光學(xué)鍍膜 | 基礎(chǔ)工業(yè)防護(hù) | 輕型耐磨部件 |
7、選購方法與注意事項(xiàng)
選購方法
雜質(zhì)檢測:
要求供應(yīng)商提供 光譜分析報(bào)告(OES),確認(rèn)Fe≤0.20%、O≤0.25%。
若用于氮化鈦鍍層,需額外檢測N含量(≤0.05%)。
幾何精度驗(yàn)證:
壁厚公差 ±0.2 mm,同心度≤0.1 mm(卡尺+激光掃描檢測)。
供應(yīng)商評(píng)估:
選擇具備穩(wěn)定軋制與焊接能力的廠商,優(yōu)先考慮通過 ISO 9001 認(rèn)證的企業(yè)。
注意事項(xiàng)
儲(chǔ)存與預(yù)處理:
儲(chǔ)存環(huán)境濕度<50% RH,避免表面氧化生成TiO?(可用干燥劑密封)。
使用前用 丙酮+超聲波清洗 去除油污,禁止用手直接接觸靶面。
工藝優(yōu)化:
TiN涂層:氮?dú)庹急?nbsp;30-50%,基片溫度 100-250°C,功率≤8 W/cm2。
純鈦鍍層:氬氣純度≥99.99%,濺射氣壓 0.5-0.8 Pa(減少氧污染)。
維護(hù)與報(bào)廢:
定期檢查靶管壁厚(剩余厚度<2 mm時(shí)需更換),避免濺射穿孔。
報(bào)廢靶管可回收熔煉為低端鈦材,但不可重復(fù)用于高純度鍍膜。
TA1鈦靶管憑借其低成本、易加工和良好的耐腐蝕性,成為工業(yè)防腐與裝飾鍍層的經(jīng)濟(jì)型選擇。相較于高純鈦靶管,其薄膜均勻性和耐溫性稍遜,但成本優(yōu)勢顯著;與TA2鈦靶管相比,雜質(zhì)控制更優(yōu),適合對(duì)鍍層質(zhì)量要求稍高的場景。選購時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注Fe、O雜質(zhì)含量及幾何精度,應(yīng)用中需控制濺射參數(shù)以避免膜層缺陷。對(duì)于高端半導(dǎo)體或精密光學(xué)領(lǐng)域,建議選用高純鈦靶管;而在一般工業(yè)防護(hù)、裝飾鍍層及包裝阻隔等場景,TA1鈦靶管可實(shí)現(xiàn)性價(jià)比最優(yōu)。