高纯钛颗粒特性及应用概述
高纯钛颗粒是指具有极高纯度(通常≥99.995%,即4N5或更高)的细小金属钛固体颗粒。这种高纯度赋予了它们区别于普通工业钛(如Gr1-Gr4)的特殊性能,使其成为高端科技领域不可或缺的关键原材料。
一、核心特性
1.极高的纯度:9.995%-99.999%。
2.优异的化学稳定性与耐腐蚀性。
3.良好的生物相容性。
4.低密度: 约4.51 g/cm³,属于轻金属。
5.高强度/重量比: 在轻金属中具有较高的比强度。
6.无磁性: 适用于强磁场环境。
7.低热膨胀系数: 尺寸稳定性较好。
8.良好的导热导电性: (相对于普通钛,高纯度下性能更优,但仍不如铜、铝等常用导体)。
二、主要应用
1.溅射靶材: 这是高纯钛颗粒最主要的用途之一。
①半导体制造: 用于物理气相沉积,在硅片表面沉积钛薄膜,作为阻挡层(阻挡铜、铝等导体向硅中扩散)、粘附层(提高金属层与硅或介电层的结合力)以及导电层的一部分。
②平板显示器: 用于制造TFT-LCD、OLED等显示器的薄膜晶体管和电极。
③太阳能电池: 用于沉积薄膜太阳能电池的电极或功能层。
④光学镀膜: 用于制备光学薄膜、装饰镀膜、耐磨镀膜等。
2.增材制造:
①航空航天: 制造具有复杂几何形状、轻量化、高强度的飞机发动机零件(如叶轮、支架)、卫星部件、火箭结构件。
②生物医疗: 打印个性化骨科植入物(人工关节、脊柱融合器、颅骨修复体)、牙科种植体基台。高纯度和生物相容性至关重要。
③高端工业: 制造耐腐蚀的化工设备部件、赛车部件等。
3.粉末冶金:
制造形状复杂、性能要求高的钛零件,用于航空航天、医疗、化工等领域。高纯度有助于提高最终产品的性能和可靠性。
4.高纯钛及钛合金熔炼:制备超高纯度的钛锭或钛合金锭,用于拉制单晶、制备超导材料、高纯度薄板/箔/丝材等极端高要求的应用。颗粒形态便于精确配料和减少污染。
5.电子工业:
①吸气剂: 在真空电子器件(如CRT显像管、X射线管、真空继电器)中,利用钛在高温下对活性气体(O₂, N₂, H₂, CO, CO₂等)的强吸附能力来维持和获得高真空。
②特种焊料/钎料: 用于特殊场合的连接。