1、定义
TA1钛(tai)圆(yuan)柱(zhu)靶是(shi)以(yi)中国国家标(biao)准 GB/T 3620.1 中的(de) TA1（工(gong)业(ye)纯钛(tai)） 为(wei)基础(chu)材料(liao)，通过(guo)精密(mi)加工(gong)制(zhi)成的实心圆(yuan)柱(zhu)形溅(jian)射靶(ba)材(cai)。TA1钛的典型(xing)纯度为 99.5%，主(zhu)要杂(za)质(zhi)为(wei)Fe（≤0.20%）、O（≤0.25%）、C（≤0.10%）。通过(guo)二次(ci)熔(rong)炼提纯(chun)，其(qi)纯(chun)度(du)可提(ti)升(sheng)至(zhi) 99.9%（3N级），适用于(yu)中(zhong)高(gao)功(gong)率(lv)溅(jian)射(she)工艺，为工业耐磨、防(fang)腐及装(zhuang)饰(shi)镀(du)层(ceng)提供(gong)钛基(ji)薄(bao)膜(mo)。
2、性能(neng)特点(dian)
基(ji)础性(xing)能(neng)：
成分(fen)：TA1钛（≥99.5%），杂(za)质(zhi)含(han)量(liang)Fe≤0.20%、O≤0.25%、C≤0.10%。
机(ji)械(xie)性(xing)能(neng)：抗拉(la)强(qiang)度≥345 MPa，延伸(shen)率≥20%，硬(ying)度(du)HV 120-180。
提(ti)纯后特性(xing)（3N级(ji)TA1靶(ba)）：
纯度：≥99.9%（Fe≤0.05%、O≤0.15%、C≤0.03%）。
致密(mi)度(du)：≥4.5 g/cm³（接(jie)近理论密度4.506 g/cm³）。
耐腐蚀性：在3.5% NaCl溶液中腐蚀速(su)率≤0.005 mm/年。
溅射效率：靶(ba)材(cai)利用(yong)率(lv)约50-60%，适(shi)配中(zhong)高(gao)功率溅射(she)（≤12 W/cm²）。
3、材质与制造(zao)工艺(yi)
材(cai)质：
基材：TA1工(gong)业纯(chun)钛（GB/T 3620.1），通(tong)过 电(dian)子束(shu)区(qu)域(yu)熔炼(lian)（EBZM） 提(ti)纯至3N级(ji)。
复(fu)合结构：钛(tai)圆柱体与铜/钼背板真空扩散焊接，提(ti)升(sheng)导热性(xing)（导热系数≥180 W/m·K）。
制(zhi)造工(gong)艺(yi)：
原(yuan)料提纯(chun)：
真空自耗(hao)电弧(hu)熔炼（VAR）：去(qu)除挥发(fa)性(xing)杂(za)质（如Cl、S）。
电子束熔炼(lian)（EBM）：定向凝固(gu)，Fe含量(liang)降(jiang)至≤50 ppm。
塑(su)性(xing)加(jia)工(gong)：
热(re)锻(duan)（950-1000°C）→多(duo)道次(ci)轧制→退火(huo)（消(xiao)除(chu)内应力）。
精(jing)密(mi)成型(xing)：
数控(kong)车床(chuang)加(jia)工(gong)成圆(yuan)柱(zhu)体（直(zhi)径50-400 mm，长(zhang)度200-1500 mm）。
表面(mian)镜面抛(pao)光(guang)（Ra≤0.6 μm），超声波(bo)清(qing)洗去(qu)除表面氧(yang)化物(wu)。
复合焊(han)接(jie)：
钛(tai)-铜(tong)界(jie)面(mian)采用 真(zhen)空(kong)热压焊(han)（温度750-850°C，压力(li)30-50 MPa）。
4.、执行(xing)标(biao)准(zhun)
| 标准类型 | 具(ju)体(ti)标准(zhun) |
| 国(guo)内标准(zhun) | GB/T 3620.1（TA1工(gong)业(ye)纯(chun)钛(tai)）、GB/T 3621（钛及(ji)钛合金板(ban)材(cai)） |
| 行业规范 | SJ/T 11609-2016（溅射(she)靶材通(tong)用技(ji)术(shu)条(tiao)件）、JB/T 8554（刀(dao)具涂(tu)层(ceng)技(ji)术条件） |
| 国(guo)际参(can)考(kao) | ASTM B348（钛及(ji)钛(tai)合金(jin)棒材(cai)）、ISO 5832-2（医用(yong)钛材(cai)性能参(can)考(kao)） |
5、应(ying)用领域(yu)
工(gong)业(ye)工具(ju)涂层：
硬质合金(jin)刀(dao)具(ju)的(de) TiN涂层（硬(ying)度(du)2000-2200 HV，寿命提升2-3倍）。
注(zhu)塑模(mo)具(ju)的 TiCN镀(du)层（摩擦(ca)系数(shu)≤0.3，减(jian)少(shao)脱(tuo)模(mo)剂使用）。
机械(xie)部件(jian)防护(hu)：
液压活塞杆(gan)的(de) CrTiN复(fu)合涂(tu)层（耐盐(yan)雾腐蚀(shi)≥500小(xiao)时）。
泵(beng)阀(fa)部(bu)件的 纯钛(tai)镀(du)层（耐(nai)海(hai)水(shui)腐(fu)蚀，成本(ben)低于哈氏(shi)合金）。
装饰(shi)镀(du)膜(mo)：
卫(wei)浴五金(jin)件(jian)的 氮化(hua)钛仿金镀(du)层（颜色稳定性(xing)优于(yu)电镀工(gong)艺）。
智(zhi)能设(she)备外(wai)壳(ke)的 TiC黑(hei)色(se)涂(tu)层(ceng)（防指(zhi)纹(wen)、耐(nai)刮擦(ca)）。
中端光(guang)学镀(du)膜：
眼(yan)镜(jing)镜片(pian)的(de) 抗(kang)反(fan)射(she)层(ceng)（400-700 nm波段(duan)透(tou)过(guo)率(lv)≥95%）。
LED封(feng)装反射(she)层(ceng)的 钛(tai)基高(gao)反(fan)射膜(mo)（反射(she)率(lv)≥90%）。
6、与其他(ta)钛靶的(de)异(yi)同对比
| 特(te)性(xing) | TA1钛(tai)圆(yuan)柱(zhu)靶(ba)（3N级(ji)） | TA2钛圆(yuan)柱靶 | 高(gao)纯(chun)钛(tai)圆柱靶(ba)（4N5级） | 钛(tai)合金圆柱靶（Ti6Al4V） |
| 纯(chun)度(du) | 99.9%（Fe≤0.05%） | 99.5%（Fe≤0.20%） | 99.995%（Fe≤0.005%） | 90% Ti + 6% Al + 4% V |
| 硬度（HV） | 120-180（基材） | 150-200 | 160-220（高纯(chun)致密化） | 300-350（合金强(qiang)化） |
| 耐(nai)腐(fu)蚀性(xing) | 优（工(gong)业(ye)级(ji)） | 良 | 极(ji)优(you)（超低杂(za)质(zhi)） | 中(zhong)（Al/V易(yi)氧化） |
| 适用工(gong)艺 | 中高(gao)功(gong)率溅(jian)射(she)（≤12 W/cm²） | 中(zhong)功(gong)率(lv)溅(jian)射（≤10 W/cm²） | 高(gao)功率溅射（≤15 W/cm²） | 耐(nai)磨(mo)涂(tu)层（需(xu)共(gong)溅(jian)射Al/V） |
| 成(cheng)本(ben) | 中(zhong)（￥600-1000/kg） | ￥500-800/kg | 高（￥2000-4000/kg） | ￥1000-1500/kg |
| 典(dian)型应用(yong) | 工(gong)具(ju)涂(tu)层、防腐(fu)镀(du)层 | 中(zhong)端(duan)工(gong)业(ye)涂(tu)层(ceng) | 半(ban)导体/光(guang)学镀膜 | 航空部件耐磨涂(tu)层 |
7、选(xuan)购方法(fa)与(yu)注意(yi)事(shi)项
选购方(fang)法(fa)
纯度(du)与杂质控制(zhi)：
要求(qiu)供(gong)应(ying)商提供 ICP-OES检(jian)测(ce)报(bao)告(gao)，确(que)认Fe≤0.05%、O≤0.15%。
若用(yong)于氮化钛(tai)（TiN）涂(tu)层(ceng)，需额(e)外(wai)控(kong)制N含量(liang)（≤0.02%）。
微(wei)观结(jie)构(gou)验证：
金相(xiang)检(jian)测(ce)：晶粒(li)尺(chi)寸≤100 μm，无气孔(kong)、夹杂（气孔率≤0.3%）。
SEM分析(xi)：观察晶(jing)粒(li)分布均(jun)匀性(xing)，避免(mian)局部粗(cu)晶(jing)（>150 μm）。
几何精(jing)度(du)要求(qiu)：
直(zhi)径公(gong)差(cha)±0.1 mm，圆柱(zhu)度(du)≤0.05 mm，表(biao)面粗糙(cao)度Ra≤0.6 μm。
供应商筛选：
优(you)先(xian)选(xuan)择(ze)具(ju)备 VAR+EBM双(shuang)熔(rong)炼工艺(yi) 的(de)厂商(shang)，确保(bao)杂(za)质(zhi)定(ding)向(xiang)去(qu)除(chu)。
验证(zheng)是否通(tong)过(guo) ISO 9001 认证(zheng)，并(bing)具备(bei)复(fu)合(he)焊接(jie)技术能力。
注(zhu)意(yi)事项(xiang)
储(chu)存(cun)与(yu)预(yu)处(chu)理(li)：
储(chu)存(cun)于(yu)干(gan)燥(zao)氮气(qi)柜(gui)（湿(shi)度<40% RH），开(kai)封后需在48小(xiao)时(shi)内安(an)装(zhuang)使用(yong)。
溅射前(qian)进(jin)行 氩(ya)离(li)子(zi)轰击清洗(xi)（功率(lv)5 W/cm²，时(shi)间15分钟），去(qu)除(chu)表(biao)面吸附气(qi)体。
工(gong)艺(yi)优化(hua)：
TiN涂层：氮气(qi)流量(liang)占比(bi)30%-50%，基片温(wen)度(du)150-300°C，避(bi)免(mian)过高(gao)温(wen)度(du)导(dao)致晶粒粗化(hua)。
纯(chun)钛镀层(ceng)：使(shi)用(yong)高(gao)纯(chun)氩气(qi)（≥99.999%），溅(jian)射气(qi)压(ya)0.3-0.5 Pa。
维(wei)护与(yu)报废(fei)：
定(ding)期检查靶(ba)材损(sun)耗(hao)（剩余厚(hou)度(du)<20%时更换(huan)），避(bi)免(mian)靶(ba)材穿(chuan)孔(kong)导致冷却(que)液泄漏(lou)。
报(bao)废(fei)TA1靶(ba)材可(ke)降(jiang)级用于装(zhuang)饰镀层或(huo)重(zhong)熔(rong)再(zai)生（需检测杂质增(zeng)量(liang)）。
TA1钛圆柱靶(ba)通过(guo)提(ti)纯(chun)工艺(yi)在保(bao)留工(gong)业(ye)纯(chun)钛成本(ben)优势(shi)的(de)同(tong)时(shi)，显(xian)著提(ti)升了(le)纯度(du)与溅(jian)射性(xing)能(neng)，成为(wei)中(zhong)端(duan)工(gong)业涂(tu)层的(de)理(li)想选择(ze)。其(qi)性价(jia)比优于4N5级高(gao)纯(chun)钛靶(ba)，且比TA2钛(tai)靶(ba)更适合要求(qiu)较高(gao)的耐(nai)磨(mo)与(yu)防腐应(ying)用(yong)。选购时需严(yan)格(ge)把控(kong)Fe、O杂(za)质(zhi)含量及晶(jing)粒均匀(yun)性(xing)，应用(yong)中(zhong)需优(you)化溅(jian)射(she)气(qi)体(ti)比(bi)例(li)与基片(pian)温度。对(dui)于高精(jing)密半(ban)导(dao)体或光(guang)学镀膜，仍需(xu)选(xuan)用(yong)4N5级(ji)以上靶(ba)材(cai)；而(er)在工具强(qiang)化、通(tong)用防腐及装(zhuang)饰(shi)领域(yu)，TA1钛(tai)圆(yuan)柱靶(ba)可实(shi)现性能(neng)与(yu)成本(ben)的(de)最佳(jia)平衡(heng)。
