1、定(ding)义
TA2高纯钛(tai)靶(ba)是以(yi)中(zhong)国(guo)国家标准 GB/T 3620.1 中的(de) TA2（工(gong)业纯钛(tai)） 为基础(chu)材(cai)料(liao)，通(tong)过特(te)殊(shu)提纯(chun)工(gong)艺(yi)加(jia)工而(er)成的(de)溅(jian)射(she)靶材。TA2钛(tai)的纯度(du)通常为 99.2%-99.5%，但通过二次熔(rong)炼(lian)和精炼可提(ti)升至 99.9%（3N级(ji)） 以上，以满(man)足(zu)特(te)定(ding)工业(ye)镀膜需求。其核(he)心(xin)用途(tu)是为(wei)耐磨(mo)、耐腐蚀涂(tu)层提供(gong)钛(tai)基薄(bao)膜(mo)，适(shi)用于对(dui)纯(chun)度(du)要求适(shi)中(zhong)的(de)工业场景(jing)。
2、性能(neng)特点(dian)
基础(chu)性能：
成分(fen)：TA2钛的主要(yao)成(cheng)分为Ti（≥99.2%），含微量Fe（≤0.30%）、O（≤0.25%）、C（≤0.10%）等杂(za)质(zhi)。
机械(xie)性能(neng)：抗(kang)拉(la)强度≥345 MPa，延伸(shen)率(lv)≥20%，硬(ying)度HV 150-200。
提(ti)纯后(hou)特(te)性(xing)（3N级(ji)TA2靶(ba)）：
纯度(du)：≥99.9%（Fe≤0.05%，O≤0.15%）。
致(zhi)密(mi)度(du)：≥4.5 g/cm³（接(jie)近理论密(mi)度(du)4.506 g/cm³）。
耐腐(fu)蚀(shi)性：在5% HCl溶液中腐蚀速率≤0.01 mm/年。
溅射(she)效率：靶(ba)材利用率(lv)约(yue)50-60%，适合中低功(gong)率(lv)溅射(she)（≤10 W/cm²）。
3、材质(zhi)与制造(zao)工艺
材(cai)质基(ji)础(chu)：
TA2钛(tai)：符合(he)GB/T 3620.1，原始纯度99.2%-99.5%。
提纯(chun)工艺：
真空(kong)自耗(hao)电(dian)弧(hu)熔炼(lian)（VAR）：去(qu)除挥(hui)发(fa)性杂质(zhi)（如Cl、S）。
电子束(shu)区域熔炼(lian)（EBZM）：定向凝固提(ti)纯(chun)，Fe含(han)量可(ke)降(jiang)至(zhi)≤100 ppm。
靶(ba)材(cai)成型(xing)：
锻(duan)造+轧(ya)制：热锻温(wen)度(du)900-950°C，多(duo)道次轧制(zhi)至目(mu)标(biao)尺寸(cun)。
表面处(chu)理(li)：镜(jing)面(mian)抛光(guang)（Ra≤0.8 μm），超声(sheng)波清(qing)洗去(qu)除表面氧化(hua)物(wu)。
4、执行(xing)标(biao)准
| 标(biao)准类(lei)型 | 具体标准(zhun) |
| 基(ji)础材料标(biao)准(zhun) | GB/T 3620.1（TA2工业(ye)纯钛）、GB/T 3621（钛及(ji)钛合(he)金板(ban)材） |
| 靶材行业规范 | SJ/T 11609-2016（溅射靶材通用技术条件）、JB/T 8554（刀(dao)具涂(tu)层技(ji)术(shu)条(tiao)件） |
| 国(guo)际(ji)参考 | ASTM B348（钛(tai)及(ji)钛合(he)金(jin)棒材/板(ban)材(cai)）、ISO 5832-2（外(wai)科植(zhi)入(ru)物(wu)用(yong)钛(tai)材性(xing)能参考(kao)） |
5、应用领域(yu)
工(gong)业工具(ju)涂层：
切(qie)削(xue)刀(dao)具的(de) TiN涂层(ceng)（硬度(du)2000-2200 HV），寿(shou)命提(ti)升(sheng)2-3倍。
模(mo)具(ju)表(biao)面(mian)的 TiCN涂层(ceng)（摩(mo)擦(ca)系数0.2-0.3），减(jian)少脱模剂使用。
通(tong)用机械(xie)防(fang)护：
液(ye)压活塞杆的 CrTiN复合(he)涂层（耐(nai)盐(yan)雾≥500小(xiao)时）。
泵(beng)阀(fa)部(bu)件的(de) 纯钛镀层（耐(nai)海水(shui)腐(fu)蚀，成(cheng)本低于(yu)哈氏合金）。
建(jian)筑装饰(shi)：
卫浴五(wu)金(jin)件(jian)的 氮化钛仿(fang)金镀(du)层（颜色稳定(ding)性(xing)优于电镀）。
中(zhong)端(duan)光学(xue)镀(du)膜：
眼镜镜(jing)片的(de) 抗(kang)反射(she)层（400-700 nm波段透(tou)过(guo)率(lv)≥95%）。
6、与其他钛(tai)靶的(de)异(yi)同(tong)对比(bi)
| 特性 | TA2高(gao)纯钛靶（3N级(ji)） | TA1钛靶 | 高(gao)纯(chun)钛靶(ba)（4N5级） | 钛(tai)合(he)金(jin)靶（Ti6Al4V） |
| 纯度(du) | 99.9%（Fe≤0.05%） | 99.5%（Fe≤0.20%） | 99.995%（Fe≤0.005%） | 90% Ti + 6% Al + 4% V |
| 硬度(du)（HV） | 150-200（基(ji)材(cai)） | 120-180 | 160-220（高纯致(zhi)密化(hua)） | 300-350（合金(jin)强(qiang)化(hua)） |
| 耐腐蚀性 | 优（工业(ye)级） | 良 | 极(ji)优(you)（超(chao)低(di)杂(za)质(zhi)） | 中（Al/V易氧化） |
| 适(shi)用工艺(yi) | 中低(di)功(gong)率(lv)溅射(she)（≤10 W/cm²） | 低功(gong)率溅射(she) | 高功率溅(jian)射(she)（≤15 W/cm²） | 耐(nai)磨涂(tu)层(ceng)（需共溅射Al/V） |
| 成(cheng)本 | 低(di)（￥500-800/kg） | ￥400-600/kg | 高（￥1500-3000/kg） | ￥800-1200/kg |
| 典型应(ying)用(yong) | 工具(ju)涂层、防(fang)腐镀层(ceng) | 装(zhuang)饰镀层 | 半(ban)导(dao)体/光(guang)学(xue)镀膜(mo) | 航(hang)空部(bu)件耐磨(mo)涂层(ceng) |
7、选购方(fang)法与(yu)注意事项(xiang)
选购方法
纯度(du)与(yu)杂质(zhi)控制：
要求供应(ying)商提(ti)供 ICP-OES检(jian)测(ce)报(bao)告(gao)，确(que)认Fe≤0.05%、O≤0.15%。
若(ruo)用于(yu)氮化钛（TiN）涂层(ceng)，需(xu)额(e)外(wai)控(kong)制(zhi)N含(han)量（≤0.02%）。
微观(guan)结构(gou)验(yan)证：
金(jin)相(xiang)检(jian)测：晶(jing)粒(li)尺(chi)寸≤100 μm，无(wu)气(qi)孔(kong)、夹(jia)杂(za)（气(qi)孔率(lv)≤0.3%）。
尺(chi)寸适(shi)配(pei)性：
直径与(yu)设(she)备磁(ci)控(kong)腔体匹配(pei)（常见(jian)规(gui)格：Φ200 mm×6 mm、Φ300 mm×8 mm）。
供(gong)应商筛选：
优(you)先选择(ze)具备(bei) VAR+EBZM双熔(rong)炼工(gong)艺 的(de)厂商，确(que)保(bao)杂(za)质(zhi)定(ding)向(xiang)去(qu)除。
注意事(shi)项
储存(cun)与(yu)预(yu)处(chu)理(li)：
储(chu)存于(yu)干(gan)燥(zao)氮气(qi)柜(gui)（湿度<40% RH），开(kai)封后(hou)需(xu)在24小(xiao)时内(nei)安装(zhuang)使用(yong)。
溅(jian)射(she)前(qian)进(jin)行(xing) 氩离(li)子轰击(ji)清洗（功率3 W/cm²，时(shi)间15分钟），去(qu)除表面(mian)吸(xi)附气(qi)体。
工(gong)艺(yi)优化：
TiN涂(tu)层(ceng)：氮(dan)气(qi)流量(liang)占比30%-50%，基(ji)片(pian)温度(du)150-300°C，避(bi)免(mian)过(guo)高(gao)温(wen)度(du)导(dao)致晶(jing)粒(li)粗化。
纯(chun)钛镀(du)层：使用高纯(chun)氩(ya)气（≥99.999%），溅(jian)射气(qi)压0.3-0.5 Pa。
维(wei)护(hu)与报废(fei)：
定期检(jian)查(cha)靶面(mian)损(sun)耗（剩(sheng)余(yu)厚度<20%时(shi)更(geng)换），避免靶材穿孔(kong)导致冷却液泄(xie)漏(lou)。
报(bao)废TA2靶(ba)材可降级用(yong)于(yu)装(zhuang)饰(shi)镀(du)层(ceng)或(huo)重熔再生。
TA2高(gao)纯(chun)钛靶通(tong)过(guo)提(ti)纯(chun)工(gong)艺在(zai)保(bao)留工(gong)业纯(chun)钛(tai)成本(ben)优(you)势(shi)的(de)同(tong)时，提升(sheng)了(le)纯度(du)与溅(jian)射性能，成为中端(duan)工(gong)业涂层(ceng)的(de)理想(xiang)选(xuan)择。其性价(jia)比(bi)显著高(gao)于4N5级高纯钛(tai)靶，但(dan)薄(bao)膜性(xing)能(neng)（如电(dian)阻率(lv)、耐高(gao)温(wen)性）略(lve)逊(xun)于后(hou)者。选购(gou)时(shi)需重点(dian)把控(kong)Fe、O杂质(zhi)含量(liang)及(ji)晶(jing)粒(li)均匀性，应(ying)用中需优(you)化(hua)溅(jian)射(she)气(qi)体(ti)比例(li)与(yu)基片(pian)温度(du)。对(dui)于(yu)要求严苛(ke)的半导(dao)体或光(guang)学镀膜(mo)，仍需(xu)选用4N5级(ji)以(yi)上(shang)靶材(cai)；而(er)在(zai)工(gong)具强(qiang)化(hua)、通(tong)用(yong)防腐领域(yu)，TA2高(gao)纯钛(tai)靶(ba)可实(shi)现性能与(yu)成(cheng)本(ben)的最佳(jia)平(ping)衡(heng)。
