1、定(ding)义
新能(neng)源(yuan)用(yong)钛(tai)靶材是(shi)以高纯(chun)度(du)钛(tai)或钛合金为(wei)原料(liao),通过熔炼(lian)、锻(duan)造、轧制(zhi)、切割等工艺(yi)制(zhi)成的(de)平(ping)面(mian)或旋(xuan)转(zhuan)靶(ba)材,主要(yao)用(yong)于(yu)物(wu)理(li)气(qi)相沉(chen)积(PVD)或(huo)化(hua)学(xue)气(qi)相沉(chen)积(ji)(CVD)技术中(zhong),通过(guo)溅射(she)或(huo)蒸镀(du)形(xing)成功能(neng)性薄膜。这(zhe)类薄(bao)膜在(zai)新能源(yuan)设备(如(ru)太(tai)阳(yang)能电(dian)池(chi)、燃料电(dian)池、储(chu)能电(dian)池)中起到(dao)导电(dian)、耐腐(fu)蚀(shi)、催化等关键作用。
2、性(xing)能(neng)特点
| 特性 | 具体描(miao)述(shu) |
| 超(chao)高纯度(du) | 纯(chun)度(du)≥99.995%(4N5级),杂质(zhi)(如Fe、C、O)含量(liang)极低,确保(bao)薄膜电学性能稳(wen)定。 |
| 耐(nai)腐蚀(shi)性(xing) | 在(zai)酸性、碱性及(ji)高温高湿(shi)环(huan)境(jing)下(xia)抗腐(fu)蚀,适合(he)燃(ran)料(liao)电池(chi)质(zhi)子交换(huan)膜(mo)等严(yan)苛场景(jing)。 |
| 轻(qing)量化 | 密(mi)度(du)仅(jin)4.51g/cm³,比传统(tong)金(jin)属(shu)靶材(如(ru)钼、钨(wu))更(geng)轻,降低(di)设备负(fu)载(zai)。 |
| 热(re)稳(wen)定性 | 熔(rong)点(dian)1668°C,高(gao)温下(xia)不(bu)易变(bian)形(xing),适用(yong)于长时(shi)间溅射工(gong)艺(yi)。 |
| 成(cheng)膜(mo)均(jun)匀性 | 晶粒(li)细小(xiao)且分布均匀(yun)(平(ping)均晶粒(li)尺(chi)寸≤50μm),减(jian)少薄(bao)膜(mo)缺陷。 |
3、材质分类
| 材质类型 | 典型(xing)牌(pai)号(hao) | 应(ying)用场(chang)景 |
| 纯钛(tai)靶(ba)材(cai) | Gr1、Gr2 | 通(tong)用型(xing),用于太(tai)阳能(neng)电池(chi)背电极(ji)、锂(li)电集流(liu)体(ti)等。 |
| 钛(tai)合(he)金(jin)靶(ba)材(cai) | Ti-6Al-4V | 增(zeng)强(qiang)机(ji)械强(qiang)度(du),适用(yong)于(yu)高温燃料电(dian)池双极板涂(tu)层。 |
| 掺(can)杂钛靶(ba)材(cai) | Ti-Mo、Ti-Nb | 通(tong)过掺(can)杂改善导电性或(huo)催(cui)化活性,用(yong)于氢(qing)燃料(liao)电(dian)池(chi)催化(hua)剂载体(ti)。 |
4、执(zhi)行(xing)标(biao)准(zhun)
| 标(biao)准(zhun)类型 | 标(biao)准号/名称(cheng) | 关(guan)键(jian)要求 |
| 国际(ji)标(biao)准(zhun) | ASTM B265、ISO 5832-2 | 规定钛(tai)材(cai)化(hua)学(xue)成(cheng)分(fen)、力(li)学(xue)性(xing)能及(ji)加(jia)工(gong)工艺。 |
| 中(zhong)国(guo)标(biao)准(zhun) | GB/T 3620.1-2016 | 钛及钛合(he)金牌(pai)号(hao)和(he)化(hua)学成(cheng)分。 |
| 行业(ye)标准(zhun) | SEMI F42-0303(半导(dao)体(ti)材料规(gui)范) | 对靶材纯(chun)度、晶(jing)粒尺寸、表面(mian)粗(cu)糙(cao)度(Ra≤0.4μm)提出(chu)严(yan)苛要求。 |
5、应(ying)用(yong)领(ling)域(yu)
| 领域(yu) | 具体应用 |
| 太(tai)阳(yang)能电(dian)池 | 钙(gai)钛(tai)矿电(dian)池(chi)的透明导电(dian)层(ceng)(TCO)、PERC电(dian)池背反射(she)膜。 |
| 燃(ran)料电池 | 质子(zi)交(jiao)换膜(mo)(PEM)双极(ji)板(ban)防(fang)腐(fu)蚀(shi)涂层、催(cui)化剂(ji)载(zai)体(ti)薄膜。 |
| 锂/钠电池 | 集流体表(biao)面涂层(ceng)(提升导电性)、固(gu)态(tai)电(dian)解(jie)质界面(mian)层(ceng)(SEI)优(you)化(hua)。 |
| 储能(neng)系统 | 超(chao)级电容器(qi)电(dian)极(ji)薄(bao)膜(mo)、氢(qing)能(neng)储(chu)罐内壁耐(nai)氢脆涂层。 |
6、与(yu)其(qi)他靶材的对(dui)比
| 对(dui)比项 | 钛靶(ba)材(cai) | 铝(lv)靶材 | 铜靶(ba)材 | 贵(gui)金(jin)属靶(ba)材(如铂(bo)) |
| 密(mi)度(du) | 4.51g/cm³(轻(qing)量(liang)化优(you)势(shi)) | 2.7g/cm³ | 8.96g/cm³ | 21.45g/cm³(铂) |
| 耐(nai)腐蚀(shi)性 | 极(ji)优(钝化膜(mo)保(bao)护(hu)) | 中等(deng)(易(yi)氧(yang)化(hua)) | 差(cha)(需保护(hu)层) | 优(you) |
| 成(cheng)本(ben) | 中高(约(yue)¥2000-5000/kg) | 低(di)(¥50-100/kg) | 中(zhong)(¥100-200/kg) | 极高(gao)(¥50万(wan)-100万(wan)/kg) |
| 导(dao)电(dian)性(xing) | 中等(电阻(zu)率(lv)约420nΩ·m) | 优(you)(26.5nΩ·m) | 极优(you)(16.8nΩ·m) | 优(you)(106nΩ·m) |
| 适(shi)用工(gong)艺(yi) | PVD、CVD均(jun)适(shi)用(yong) | 多用(yong)于低端(duan)PVD | 高(gao)导(dao)电需求场景(jing) | 特(te)殊催(cui)化场(chang)景(jing) |
7、选购方法
明(ming)确需(xu)求参(can)数
纯(chun)度等(deng)级:光伏领域(yu)需(xu)≥99.995%,储能(neng)领(ling)域可放(fang)宽(kuan)至(zhi)99.9%。
尺(chi)寸(cun)公(gong)差:靶材(cai)厚(hou)度±0.1mm,平面度(du)≤0.05mm/m。
晶(jing)粒控制(zhi):要(yao)求(qiu)供应商(shang)提(ti)供(gong)金相(xiang)检测(ce)报(bao)告(gao),晶(jing)粒尺寸(cun)需(xu)均(jun)匀。
供应商资(zi)质(zhi)核查(cha)
优(you)先(xian)选(xuan)择通(tong)过(guo)ISO 9001、IATF 16949认(ren)证(zheng)的(de)企(qi)业。
要(yao)求(qiu)提(ti)供第(di)三(san)方检测(ce)报告(gao)(如SGS、TÜV)。
成本优(you)化建议(yi)
小批(pi)量采(cai)购可(ke)选平(ping)面靶材(cai),大批(pi)量(liang)生(sheng)产(chan)建(jian)议(yi)使(shi)用旋转靶材(利用率提升(sheng)30%)。
关注(zhu)再(zai)生(sheng)钛(tai)靶材(回(hui)收(shou)率>95%),成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)20-40%。
8、注意(yi)事(shi)项
储存(cun)条件:
惰(duo)性(xing)气体(如氩气)环(huan)境(jing)保存,湿(shi)度(du)<30%RH,防止(zhi)氧(yang)化。
避(bi)免(mian)与卤素(su)(Cl、F)接(jie)触,防止(zhi)应力腐(fu)蚀开(kai)裂。
工(gong)艺匹配(pei)性(xing):
溅射功率(lv)建议(yi)控制在5-10W/cm²,避免(mian)靶面(mian)热裂(lie)纹。
使用(yong)前(qian)需进(jin)行超声(sheng)波清(qing)洗(异(yi)丙(bing)醇(chun)+去离(li)子(zi)水(shui))去(qu)除(chu)表面(mian)污(wu)染(ran)物(wu)。
失(shi)效(xiao)预警:
靶(ba)材利(li)用(yong)率达(da)80%时(shi)需(xu)更(geng)换,避(bi)免(mian)边(bian)缘溅(jian)射不(bu)均(jun)匀导致(zhi)膜(mo)层(ceng)性(xing)能下(xia)降(jiang)。
新(xin)能源(yuan)用钛(tai)靶(ba)材(cai)是(shi)高(gao)性(xing)能(neng)薄(bao)膜(mo)制(zhi)备的(de)核(he)心(xin)材料,需根(gen)据(ju)具体应(ying)用场(chang)景(如(ru)耐(nai)腐(fu)蚀、导(dao)电(dian)性(xing)、轻(qing)量化(hua))选(xuan)择材(cai)质与规(gui)格(ge)。采购时(shi)需综(zong)合考(kao)量纯度(du)、供应商资质(zhi)及成本效益,并在(zai)使用(yong)中(zhong)严(yan)格控制工艺参数与(yu)维(wei)护(hu)条(tiao)件(jian),以(yi)确保(bao)薄膜性(xing)能与(yu)设(she)备寿命(ming)。







