ความคืบหน้าการวิจัยวัสดุเป้าหมายการเคลือบสปัตเตอร์โลหะผสมไทเทเนียมอลูมิเนียม

โลหะผสมไทเทเนียมอลูมิเนียมเป็นเป้าหมายการสปัตเตอร์โลหะผสมสำหรับการสะสมสูญญากาศ เป้าหมายโลหะผสมไทเทเนียมอะลูมิเนียมที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันสามารถรับได้โดยการปรับปริมาณไทเทเนียมและอะลูมิเนียมในโลหะผสมนี้ สารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกอะลูมิเนียมไทเทเนียมเป็นวัสดุแข็งและเปราะและมีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดี พวกมันถูกเคลือบด้วยสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกอะลูมิเนียมไทเทเนียมบนพื้นผิวของเครื่องมือตัดทั่วไป ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากดำเนินการสปัตเตอร์โดยเริ่มส่วนโค้งปล่อยไนโตรเจน จะได้มาส์กหน้าสำหรับพื้นผิวที่มีความแข็งสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบผิวของเครื่องมือ แม่พิมพ์ และชิ้นส่วนที่เปราะบางอื่นๆ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล

การเตรียมเป้าหมายโลหะผสมไทเทเนียมอะลูมิเนียมค่อนข้างยาก ตามแผนภาพเฟสของโลหะผสมไทเทเนียมไทเทเนียม สารประกอบระหว่างโลหะต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างไทเทเนียมและอลูมิเนียม ซึ่งนำไปสู่การแปรรูปความเปราะในโลหะผสมอลูมิเนียมไทเทเนียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปริมาณอลูมิเนียมในโลหะผสมเกิน 50% (อัตราส่วนอะตอม) ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของโลหะผสมจะลดลงอย่างกะทันหันและการเกิดออกซิเดชันจะรุนแรง ในเวลาเดียวกัน การขยายตัวแบบคายความร้อนในระหว่างกระบวนการผสมสามารถสร้างฟองอากาศ รูขุมขนหดตัว และความพรุนได้อย่างง่ายดาย ส่งผลให้โลหะผสมมีความพรุนสูงและไม่สามารถตอบสนองความต้องการความหนาแน่นของวัสดุเป้าหมายได้ มีสองวิธีหลักในการเตรียมโลหะผสมอะลูมิเนียมไทเทเนียม:

1、 วิธีการทำความร้อนกระแสแรงสูง

วิธีนี้ใช้อุปกรณ์ที่สามารถรับกระแสไฟฟ้าได้สูง ซึ่งให้ความร้อนแก่ผงไทเทเนียมและผงอะลูมิเนียม ใช้แรงดัน และทำให้อะลูมิเนียมและไทเทเนียมทำปฏิกิริยากับเป้าหมายโลหะผสมไทเทเนียมอะลูมิเนียม ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์เป้าหมายโลหะผสมไทเทเนียมอะลูมิเนียมที่เตรียมโดยวิธีนี้คือ>99% และขนาดเกรนคือ ≤ 100 μm ความบริสุทธิ์>99% ช่วงองค์ประกอบของวัสดุเป้าหมายโลหะผสมไทเทเนียมไทเทเนียมคือ: ปริมาณไทเทเนียม 5% ถึง 75% (อัตราส่วนอะตอม) และส่วนที่เหลือคือปริมาณอลูมิเนียม วิธีนี้มีต้นทุนที่ต่ำและมีความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์สูง และสามารถตอบสนองความต้องการของการผลิตทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ได้อย่างเต็มที่

2、 วิธีการเผาผนึกแบบกดไอโซสแตติกแบบร้อน

วิธีนี้ผสมผงไทเทเนียมและผงอะลูมิเนียม จากนั้นจึงผ่านการโหลดแบบผง การกดก่อนกดไอโซสแตติกเย็น กระบวนการไล่ก๊าซ และจากนั้นจึงขึ้นรูปแบบการกดไอโซสแตติกแบบร้อน สุดท้าย จะมีการเผาผนึกและแปรรูปเพื่อให้ได้เป้าหมายโลหะผสมอะลูมิเนียมไทเทเนียม เป้าหมายโลหะผสมอะลูมิเนียมไททาเนียมที่เตรียมโดยวิธีนี้มีคุณลักษณะที่มีความหนาแน่นสูง ไม่มีรูพรุน ไม่มีรูพรุนและการแยกส่วน องค์ประกอบที่สม่ำเสมอ และเมล็ดละเอียด ปัจจุบันวิธีการกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อนเป็นวิธีการหลักในการเตรียมเป้าหมายการสปัตเตอร์โลหะผสมไทเทเนียมอะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่อุตสาหกรรมการเคลือบต้องการ