Mengenai teknologi pengeluaran sasaran titanium, perlindungan alam sekitar dan pembangunan mampan

Sasaran titanium ialah sasaran dengan bentuk tertentu (seperti bulatan, segi empat sama atau bentuk kompleks lain) dan permukaan halus yang disediakan daripada titanium tulen atau aloinya melalui proses tertentu. "Sasaran" ialah istilah di sini yang digunakan terutamanya dalam bidang yang melibatkan penyejatan fizikal atau proses sputtering. Sebagai contoh, dalam proses pemendapan filem nipis, sasaran titanium berfungsi sebagai sumber bahan dan membekalkan bahan mentah.
Sasaran titanium dan aloi titanium tulen adalah kedua-dua sasaran titanium. Titanium tulen merujuk kepada bahan yang komposisi kimianya mengandungi lebih daripada 99.6% titanium. Sasaran titanium digunakan terutamanya dalam aplikasi tertentu yang memerlukan ketulenan tinggi atau kekonduksian tinggi. Sasaran aloi titanium merujuk kepada bahan yang diperbuat daripada titanium dan logam lain (seperti aluminium, vanadium, dsb.) atau bukan logam (seperti nitrogen, karbon, dsb.) bercampur dalam perkadaran tertentu. Kelebihan bahan ini ialah sifat yang berbeza boleh diselaraskan mengikut keperluan. , seperti kekuatan, rintangan haus, rintangan kakisan, dsb.
Sasaran titanium mempunyai beberapa sifat luar biasa titanium itu sendiri, seperti rintangan kakisan yang sangat baik, kekuatan tinggi dan ketumpatan rendah, serta biokompatibiliti yang baik, rintangan suhu tinggi, dll. Di samping itu, kerana sasaran titanium akan "dipukul" untuk menghasilkan atom titanium semasa proses pemendapan filem, kualiti permukaannya mempunyai kesan yang besar terhadap kualiti filem titanium yang dimendapkan. Oleh itu, sasaran titanium biasanya perlu dikisar halus untuk mencapai permukaan yang cukup rata dan bebas daripada retakan mikro dan kekotoran. Dengan cara ini, kadar sputtering yang tinggi dan ketulenan tinggi filem dapat dipastikan semasa digunakan.

Pemilihan bahan mentah:
Oleh kerana sasaran titanium digunakan terutamanya dalam proses salutan, adalah perkara biasa untuk memilih blok titanium tulen 99.99% sebagai bahan mentah. Bahan mentah yang baik seharusnya tidak mempunyai kecacatan permukaan yang jelas seperti pengoksidaan, kekotoran, retakan, dll., memastikan bahan mentah mempunyai tekstur yang seragam dan ketulenan yang tinggi.
Peleburan:
Dalam peringkat peleburan, relau lebur arka vakum digunakan untuk memanaskan bahan mentah titanium kepada lebih daripada 1668 darjah Celsius (takat lebur titanium) untuk mencairkan bahan mentah sepenuhnya. Untuk mengelakkan pencampuran kekotoran gas, keseluruhan proses perlu dijalankan dalam persekitaran vakum yang tinggi. Sesetengah aplikasi khusus mungkin memerlukan operasi dalam persekitaran gas pelindung (seperti argon) untuk melindungi bahan sasaran daripada pengoksidaan.
penempaan:
Pada peringkat ini, titanium cecair dituangkan ke dalam acuan untuk menyejukkan dan memejal, dan kemudian penekan hidraulik digunakan untuk menekannya dengan daya yang sama rata. Semasa proses penempaan, kerana suhu tertentu mesti dikekalkan untuk memastikan kemuluran bahan, selalunya terdapat langkah-langkah pemanasan dan pemeliharaan haba.
kasar:
Pada peringkat ini, sasaran dimesin mengikut bentuk dan saiz yang sesuai untuk kali pertama. Ini mungkin termasuk penggunaan mesin pelarik CNC atau kilang CNC untuk memotong dan membentuk bahan sasaran dengan tepat.
Rawatan haba:
Dalam kebanyakan kes, sasaran memerlukan rawatan haba, seperti rawatan larutan atau penyepuhlindapan, dalam julat 800-1000 darjah selama beberapa jam. Tujuan rawatan ini adalah untuk memperbaiki struktur mikro bahan dan meningkatkan kekuatan dan keliatannya.
Kemasan permukaan:
Selepas rawatan di atas, bahan sasaran memerlukan kemasan permukaan, seperti pengisaran dan penggilap. Mula-mula, gunakan kertas kasar untuk mengisar kawasan yang luas, dan kemudian secara beransur-ansur mengurangkan ketebalan kertas kasar untuk mengisar halus.
pemeriksaan kualiti:
Pada peringkat ini, sasaran titanium akan menjalani beberapa siri pemeriksaan kualiti, termasuk pengukuran UT (pengesanan kecacatan ultrasonik), pemeriksaan XRD (pembelauan sinar-X) untuk mengesahkan struktur, dan analisis ICP-AES atau LECO untuk menentukan ketulenan kimia.
Pembungkusan dan penghantaran: Akhir sekali, sasaran titanium perlu dibungkus dalam persekitaran bebas habuk, biasanya menggunakan pembungkusan vakum, untuk mengekalkan ketulenan produk. Ia kemudiannya diletakkan ke dalam kotak yang direka khas untuk melindungi produk daripada kerosakan semasa pengangkutan.

Dengan prestasi cemerlangnya, sasaran titanium digunakan secara meluas dalam bahan paparan kristal cecair, sel suria, bahan magnet dan medan lain, memainkan peranan penting sebagai bahan asas. Sebagai contoh, dalam penyediaan bahan paparan kristal cecair, sasaran titanium boleh digunakan untuk menyediakan filem titanium tulen dan seragam melalui magnetron sputtering, dengan itu meningkatkan prestasi produk. Sasaran titanium digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang penyelidikan industri dan saintifik:
Industri Semikonduktor:
Titanium dan sebatiannya (seperti titanium nitrida dan titanium oksida) sering digunakan untuk mengeluarkan lapisan antara muka, filem pematerian, lapisan penghalang, dsb. dalam peranti semikonduktor. Ia boleh digunakan untuk mendepositkan filem logam pada wafer silikon dan digunakan untuk menyambung elemen elektronik lain untuk membentuk litar.

Industri salutan:
Sasaran titanium digunakan dalam pemendapan wap fizikal (PVD) dan pemendapan wap kimia (CVD) untuk menghasilkan salutan yang cekap dan tahan lama. Salutan ini digunakan dalam banyak bidang, termasuk kaca kawalan suria dalam bangunan, filem keras tahan haus untuk alat ganti kereta, filem kalis kakisan untuk peralatan tenaga fosil dan filem oksida anodik yang digunakan dalam barang kemas atau produk digital.
Industri optik:
Dalam industri optik, sasaran titanium digunakan untuk mencipta filem nipis dengan ciri-ciri seperti anti-pantulan, haus dan lusuh dan perlindungan pengoksidaan. Beberapa aplikasi khusus termasuk salutan cermin mata, elemen kanta kamera, teleskop, mikroskop dan instrumen ketepatan lain.
Peranti storan:
Dalam peranti penyimpanan data, seperti cakera keras, lapisan baris magnet cakera keras biasanya menggunakan filem titanium nipis, yang mempunyai kestabilan terma yang baik dan rintangan haus.
Industri peranti perubatan:
Aloi titanium dan titanium digunakan secara meluas dalam pembuatan alat perubatan, seperti sendi pinggul tiruan dan implan pergigian. Dalam bidang pergigian, teknologi PVD boleh digunakan untuk mendepositkan filem titanium pada implan pergigian untuk meningkatkan ikatan dengan tulang dan meningkatkan biokompatibiliti.
Sasaran persegi titanium

Titanium mempunyai sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, ketumpatan rendah, dan rintangan kakisan, yang menjadikan titanium dan aloinya digunakan secara meluas dalam banyak industri seperti kereta, penerbangan dan pembinaan. Ini juga telah membawa permintaan untuk sasaran titanium dalam sejumlah besar bidang. . Walau bagaimanapun, proses seperti perlombongan dan penapisan bijih titanium dan pembuatan sasaran titanium adalah aktiviti intensif tenaga, yang bukan sahaja menggunakan tenaga tinggi tetapi juga menghasilkan pencemaran alam sekitar tertentu. Oleh itu, adalah sangat penting untuk mempertimbangkan perlindungan alam sekitar dan pembangunan mampan dalam pengeluaran dan penggunaan sasaran titanium:

Penggunaan sumber yang mampan:
Mempromosikan dan mengguna pakai teknologi perlombongan dan penapisan baharu, seperti hidrometalurgi, untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan kesan alam sekitar dalam proses perlombongan dan peleburan. Menggalakkan pembangunan dan penggunaan sumber boleh diperbaharui berasaskan sisa titanium dan sisa sebagai bahan mentah.
Pengilangan hijau:
Dalam proses pembuatan sasaran titanium, teknologi dan peralatan perlindungan alam sekitar termaju digunakan untuk mengoptimumkan proses pengeluaran, mengurangkan sisa air, gas buangan dan sisa sisa pelepasan dalam penapisan, peleburan, pemprosesan dan pautan lain, dan meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga. Contohnya, melalui teknologi lebur yang lebih baik dan reka bentuk penyejukan bahan, penggunaan tenaga dapat dikurangkan dan sisa haba dikurangkan.
Kitar semula dan penggunaan semula bahan buangan:
Menggalakkan dan menggalakkan kitar semula sasaran titanium selepas digunakan. Melalui pemprosesan dan pencairan semula yang munasabah, sasaran titanium lama atau produk buangan yang dihasilkan daripadanya boleh ditukar kepada sumber baharu untuk memanjangkan hayat perkhidmatan bahan tersebut. Kurangkan penggunaan sumber dan tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan sasaran titanium baharu.
Reka bentuk mesra alam dan perjalanan hijau:
Sasaran titanium harus memberi perhatian kepada isu alam sekitar semasa kitaran hayat mereka semasa peringkat reka bentuk produk. Sebagai contoh, apabila memperluaskan penggunaan sasaran titanium dalam kenderaan tenaga baharu, pesawat dan bidang lain, menggunakan penyelesaian reka bentuk ringan secara berkesan boleh mengurangkan penggunaan tenaga dan mengurangkan pelepasan rumah hijau. Pelepasan gas.