鼎鸿源金属谈钛铝靶的轧制方法与应用

传统上采用铸造法和粉末冶金法生产钛铝合金靶材。

铸造法制作钛铝合金靶材无法避免疏松和缩孔，大尺寸钛铝铸管和铸锭不能保证制成旋转管靶时达到密封和防水效果，并且随着管壁的刻蚀，壁厚变薄，疏松和缩孔只要有一个孔连通，密封性会变得更加糟糕，轻者渗漏，靶管起辉放电，或大量杂气参与反应导致掉膜或者起彩颜色不对。严重者直接从缩孔向真空室射水，污染真孔腔和真空机组。

粉末冶金工艺制作钛铝靶材没有疏松和缩孔的问题，但从粉末冶金微观来看，也是多孔材料，所以要想制作钛铝旋转管靶，对材料致密性要求很严，密度必需大于98%，但符合密度要求也不代表可以使用。如果钛铝锭的含氧量很高而且微观结构不合理，钛铝锭内应力大，容易崩，也是不能做旋转管靶的，所以在粉末制作和粒度配比上有很多条件要求。既使满足这些条件，粉末冶金钛铝环还需绑锭在不锈钢管或钛管上，由于钛铝热膨胀系数很大，在溅射时局部靶材膨胀可能达到0.5～1m，所以现在传统绑锭方式不能有效解决这个问题，出现钛铝绑锭分离，靶面热能无法传导而爆裂的现象。而紧配帮定是不可靠的，等离子喷涂钛铝合金靶靶材质量较差。

钟表、首饰、眼镜行业装饰镀膜玫瑰金色近来很多要求不要含碳及进一步把底层玫瑰色做到跟面色玫瑰金接近的要求。在我们看来，TiCN已经无法满足要求，TiAlN是最完美解决方案，低档钟表首饰没有薄膜厚度和光泽度要求，大多采用电弧钛铝靶沉积TiAlN，高挡品牌表要求厚度达到1um以上，且光泽度不能下降。电弧受液滴影响在光洁厚膜方面没有优势。从鼎鸿源金属目前供货订单的反馈中可以看到，比较好的方式是采用旋转管靶沉积TiAIN，不仅颜色更接近玫瑰金而且厚度增加后光泽度也不受影响。