Sasaran titanium

Target titanium adalah bahan khusus yang terutama digunakan dalam teknologi deposisi uap fisik (PVD) dan magnetron sputtering (Magnetron Sputtering). Diantaranya, teknologi PVD banyak digunakan dalam produksi pelapisan canggih, sedangkan sputtering magnetron umumnya digunakan dalam proses pembuatan chip semikonduktor dan komponen elektronik. Target titanium terbuat dari titanium murni atau paduan titanium sebagai komponen utama dan diproduksi dengan hati-hati. Keunggulan uniknya meliputi kekerasan dan kepadatan yang sangat tinggi, serta ketahanan terhadap korosi yang sangat baik, yang membuatnya stabil di berbagai lingkungan. Selain itu, target titanium memiliki konduktivitas termal yang baik dan kemurnian tinggi, memberikan kinerja luar biasa untuk teknologi film tipis sputtering.
Target titanium adalah bahan pelat titanium atau paduan titanium dengan kemurnian tinggi yang dibuat melalui proses pengecoran investasi peleburan vakum. Sifatnya yang paling menonjol adalah kemurnian tinggi dan kepadatan yang sangat baik. Kepadatan target titanium berkualitas tinggi dapat mencapai lebih dari 99,5%, dan unsur pengotornya sangat rendah, seperti Fe, Si, O, N, H dan unsur lainnya kurang dari 100ppm. Hal ini membuat sifat fisik dan kimia target titanium jauh melebihi titanium murni industri biasa.
Selain itu, target titanium menawarkan keseragaman yang sangat baik. Selama proses persiapan, beberapa perlakuan peleburan dan pendinginan digunakan untuk secara efektif meningkatkan keseragaman struktural target titanium. Permukaan target halus dan bersih, struktur internalnya padat, dan butirannya halus, yang menjamin keseragaman lapisan film yang diendapkan. Target titanium juga memiliki konduktivitas termal yang sangat baik dan tekanan termal yang kecil, membuatnya tidak mudah retak dan mampu menahan proses sputtering atau penguapan busur listrik berkekuatan tinggi. Selain itu, target titanium memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, yang secara efektif dapat memperpanjang masa pakainya dan mengurangi kehilangan target, sehingga meningkatkan kinerja dan nilai kegunaannya secara keseluruhan.

⑴Magnetron tergagap:
Persiapan pelapis optik, seperti pelapis anti reflektif untuk lensa kacamata, pelapis anti reflektif untuk lensa, dll.
Siapkan catatan magnetik berbasis titanium untuk penyimpanan data seperti hard drive komputer.
Persiapan film konduktif berbasis titanium untuk digunakan sebagai elektroda pada layar LCD.
⑵Sputtering laser:
Siapkan lapisan komponen mekanis yang mengeraskan permukaan untuk meningkatkan ketahanan aus.
Persiapan pelapis permukaan pada bahan paduan titanium biomedis untuk meningkatkan biokompatibilitas.
⑶ Penguapan busur:
Persiapan film konduktif transparan untuk elektroda depan sel surya.
Persiapan lapisan penguat bahan komposit berbasis titanium.
⑷Penguapan berkas elektron:
Persiapan elektroda belakang untuk sel surya rutil.
Persiapan film anti-reflektif dan film pasivasi untuk perangkat fotovoltaik.
Persiapan pelapis untuk peredam kejut otomotif.
⑸Pelapisan ion:
Persiapan pelapis bioaktif untuk implan paduan titanium dalam bedah gigi dan ortopedi untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara tulang dan implan.
Persiapan pelapis tahan aus dan anti korosi untuk piston mesin mobil.
Siapkan lapisan alat pemotong logam yang diperkeras permukaannya untuk meningkatkan kinerja pemotongan.
⑹ Pelapisan kimia:
Persiapan lapisan interkoneksi konduktif untuk papan sirkuit elektronik.
Persiapan lapisan kilap untuk bagian dekoratif mobil.
Persiapan pelapis reflektifitas tinggi untuk komponen optik.
⑺Deposisi lapisan atom (ALD):
Persiapan lapisan penghalang difusi untuk jenis memori baru seperti interkoneksi tembaga.
Persiapan filter optik untuk sensor gambar.
Persiapan lapisan permukaan untuk sel surya.
⑻ Pencetakan 3D:
Persiapan implan dan stent paduan titanium khusus untuk penggunaan medis.
Persiapan bagian struktur ringan untuk industri dirgantara.
Persiapan bagian fungsional logam untuk bentuk kompleks.

⑴Metalurgi
Prinsip: Peleburan busur vakum dan teknologi lainnya digunakan untuk melebur titanium dengan kemurnian tinggi, dan kemudian menjalani beberapa kali peleburan dan pendinginan, penggulungan dingin atau penempaan untuk membuat target titanium.
Alur proses: pemilihan material→peleburan→pendinginan dan penempaan→pemesinan→pengujian
Keunggulan: Bahan target titanium memiliki kepadatan tinggi, kemurnian tinggi dan keseragaman yang baik.
Kekurangan: proses rumit, konsumsi energi tinggi, dan biaya tinggi.
⑵Metode sintering bubuk
Prinsip: Bubuk titanium dengan kemurnian tinggi ditekan dan dibentuk, lalu disinter dan dipadatkan untuk membuat target titanium.
Aliran proses: bahan→pembentukan tekan→sintering→pemesinan→pengujian
Keuntungan: proses sederhana dan biaya rendah.
Kekurangan: Kepadatannya sedikit lebih rendah, pori-porinya sedikit lebih besar, dan keseragamannya sedikit lebih buruk.

⑶Metode penyemprotan termal
Prinsip: Teknologi penyemprotan termal digunakan untuk menyemprotkan bubuk titanium cair pada bahan dasar dengan aliran udara berkecepatan tinggi untuk membentuk target titanium.
Aliran proses: pemilihan bahan → penyemprotan termal → pemrosesan mekanis → pengujian
Keuntungan: Prosesnya sederhana, kualitasnya dapat dikontrol, dan target titanium dapat dibuat pada berbagai substrat.
Kekurangan: Kualitas permukaan sedikit buruk dan memerlukan pemrosesan mekanis selanjutnya.
⑷ Pencetakan 3D
Prinsip: Gunakan sumber energi seperti laser untuk menyinter bubuk paduan titanium lapis demi lapis dan langsung mencetak serta membentuk target titanium.
Alur proses: bahan → pencetakan dan pencetakan 3D → pasca-pemrosesan
Keuntungan: Target berbagai bentuk kompleks dapat disesuaikan sesuai kebutuhan.
Kekurangan: kecepatan pencetakan lebih lambat dan biaya lebih tinggi.
⑸Metode semprotan putar
Prinsip: Menggunakan metode semprotan jet elektroda berputar, logam titanium cair diatomisasi dan diendapkan pada kolektor untuk membentuk target titanium berbentuk serpihan.
Aliran proses: peleburan → cetakan semprot putar → perlakuan panas → pemrosesan mekanis → pengujian
Keuntungan: kecepatan pembentukan yang cepat dan kualitas yang relatif seragam.
Kekurangan: Daya rekatnya sedikit buruk dan memerlukan perlakuan panas selanjutnya.
⑹Metode ikatan sputtering
Prinsip: Pertama, lapisan film titanium murni disemprotkan pada substrat, dan kemudian target titanium dibuat dengan ikatan pengepresan panas bersuhu tinggi.
Aliran proses: pemrosesan substrat → pembentukan film sputtering → pengikatan tekan panas → pemrosesan mekanis → inspeksi
Keuntungan: kekuatan ikatan yang tinggi, ikatan yang erat antara bahan target dan substrat.
Kekurangan: proses rumit dan waktu persiapan lama.
⑺Metode implantasi ion
Prinsip: Menyuntikkan nitrogen dan plasma karbon ke dalam matriks titanium dengan kemurnian tinggi, dan kemudian menjalani perlakuan panas untuk membentuk senyawa anion titanium di permukaan untuk menyiapkan target komposit.
Aliran proses: perlakuan pengeboman → implantasi ion → perlakuan panas → pemrosesan mekanis → deteksi
Keuntungan: Target komposit permukaan yang difungsikan dapat disiapkan.
Kekurangan: Hanya target tipis yang bisa disiapkan, dan lebih sulit digunakan di area luas.

Target titanium yang lebih tebal memiliki umur sputtering yang lebih lama, mengurangi frekuensi perubahan target, dan meningkatkan efisiensi kerja. Namun, distribusi ketebalan film tidak merata dan target perlu diputar untuk memperbaikinya. Target titanium yang lebih tipis memiliki distribusi ketebalan film yang lebih seragam.
Film yang dibuat dari bahan target titanium dengan kemurnian tinggi (seperti 99,99%) memiliki kemurnian tinggi dan kinerja yang baik. Namun, material target cepat rusak sehingga meningkatkan biaya pengoperasian. Meskipun target titanium dengan kemurnian rendah memiliki keunggulan biaya, kandungan pengotor dari film yang diendapkan tinggi, yang mempengaruhi kinerja film.
Lapisan film target titanium kepadatan tinggi memiliki kepadatan yang baik dan daya rekat yang kuat. Namun kepadatan yang terlalu tinggi juga akan meningkatkan tegangan di dalam membran. Target titanium dengan kepadatan sedang dapat memperoleh lapisan film dengan kinerja seimbang.
Titanium yang cerah dan datar menargetkan lapisan film dengan kualitas permukaan yang lebih baik. Namun pemolesan berlebihan juga dapat menyebabkan masalah pelepasan partikel. Kekasaran permukaan sedang membantu meningkatkan daya rekat film.
Target titanium berukuran besar memiliki efisiensi kerja yang tinggi, namun memiliki keseragaman yang buruk dan distribusi ketebalan film yang tidak merata. Target dengan area kecil dapat memperoleh lapisan film yang seragam tetapi efisiensinya rendah.
Target titanium berkekuatan tinggi memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, masa pakai yang lama, dan ketahanan aus yang baik, tetapi proses produksinya sulit. Target titanium biasa memiliki kekuatan mekanik yang rendah, mudah aus, dan masa pakai yang singkat.
Target titanium dengan kerapatan seragam dapat membuat kerapatan setiap area lapisan film konsisten dan memperoleh lapisan film dengan kinerja seragam. Bahan target dengan kepadatan yang tidak merata akan menyebabkan kualitas film tidak stabil.
Elemen pengotor yang berbeda memiliki efek berbeda pada sifat film titanium. Misalnya, polusi Fe sangat mempengaruhi sifat listrik film, sedangkan Si terutama mempengaruhi sifat mekanik. Memilih target titanium dengan jenis pengotor yang sesuai dapat mengoptimalkan kinerja film.
Target titanium dengan harga tinggi biasanya memiliki performa yang sangat baik, namun biaya penggunaannya juga tinggi. Memilih produk yang hemat biaya dapat mengurangi biaya sekaligus memastikan kualitas film.

Target produksi titanium China pada tahun 2020 adalah sekitar 12,000 ton, yang hanya memenuhi sekitar 1/3 permintaan pasar domestik. Diperkirakan pada tahun 2025, target kapasitas produksi titanium Tiongkok akan meningkat menjadi sekitar 20,000 ton.
Produsen target titanium utama dunia termasuk Praxair di Amerika Serikat, Toho Mining di Jepang, Industri Titanium Barat di Tiongkok, Baoti Group, dll. Lima teratas dalam hal pangsa pasar mencakup sekitar 65% dari total produksi global.
Dalam hal ukuran target, ukuran 2-4 inci menyumbang proporsi keluaran terbesar, yaitu sekitar 55% dari total. Target titanium berukuran besar tumbuh lebih cepat dan diperkirakan akan mencapai sekitar 35% dari total pada tahun 2023.
Dari perspektif bahan target, target titanium dengan kemurnian tinggi memiliki permintaan terbesar, terhitung sekitar 60% dari total pada tahun 2020. Target paduan titanium juga memiliki permintaan yang kuat, dan tingkat pertumbuhannya pesat.
Di antara aplikasi hilir target titanium, industri manufaktur semikonduktor selalu menjadi permintaan terbesar. Namun, industri kendaraan energi baru memiliki permintaan yang tumbuh paling cepat, dan diperkirakan permintaannya akan melebihi permintaan industri semikonduktor pada tahun 2025.

Prospek:
Karena sifat fisik dan kimianya yang sangat baik, target titanium banyak digunakan dalam pelapis optik, pelapis dekoratif, pelapis tahan aus, perangkat elektronik, sel surya, dan bidang lainnya, dan prospek pengembangannya sangat luas. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, bidang aplikasi baru terus ditemukan. Misalnya saja di bidang energi baru, biomedis, dan lain-lain, penerapan target titanium juga diharapkan dapat lebih diperluas.
Kesulitan teknis yang dihadapi:
Meningkatkan kemurnian target titanium: Meskipun kemurnian target titanium saat ini sudah dapat memenuhi kebutuhan sebagian besar aplikasi, untuk beberapa aplikasi kelas atas, seperti sel surya, bahan superkonduktor, dll., kemurnian target titanium perlu ditingkatkan. ditingkatkan.
Mengoptimalkan proses persiapan target titanium: Masih terdapat beberapa masalah dalam proses persiapan target titanium saat ini, seperti biaya tinggi, efisiensi rendah, kinerja lingkungan yang buruk, dll., yang perlu diselesaikan melalui inovasi teknologi dan peningkatan proses.
Meningkatkan masa pakai target titanium: Selama proses pelapisan, target titanium akan dibombardir oleh ion berenergi tinggi, menyebabkan keausan pada permukaannya dan mempengaruhi masa pakainya. Oleh karena itu, cara meningkatkan ketahanan aus dan masa pakai target titanium merupakan masalah teknis yang penting.
Arah masa depan:
Mengembangkan target titanium baru: Melalui ilmu material dan inovasi proses, target titanium baru dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi kelas atas.
Mengoptimalkan proses persiapan: Melalui optimalisasi proses dan peningkatan peralatan, kami dapat meningkatkan efisiensi persiapan bahan target titanium, mengurangi biaya produksi, dan meningkatkan kinerja lingkungan produk.
Memperluas bidang penerapan: Melalui penelitian dan pengembangan teknologi serta pengembangan pasar, bidang penerapan target titanium akan lebih diperluas, seperti energi baru, biomedis, dll.
Secara umum, target titanium, sebagai bahan pelapis penting, memiliki prospek pengembangan yang luas, namun juga menghadapi beberapa tantangan teknis. Melalui inovasi teknologi dan pengembangan pasar yang berkelanjutan, diharapkan dapat mencapai perkembangan yang lebih besar di masa depan.