Titaniumdoelen Sputtering Doel Ti Titanium Klasse 1 Klasse 2 Titaniumlegering voor medisch gebruik

Titaniumdoelen Sputtering Doel Ti Titanium Klasse 1 Klasse 2 Titanium legering voor medisch gebruik

Titanium sputtering doelwitten, met inbegrip van graad 1, graad 2 en titanium legering, worden vaak gebruikt in dunne film afzetting processen zoals sputter coating.Het gebruik van titanium in industriële en medische toepassingen is daarom ideaal.Hieronder vindt u een gedetailleerde beschrijving van deze materialen en hun typische toepassingen in sputtering en medische toepassingen:

Titaniumsputteringdoelen

Een sputteringdoel is een materiaal dat wordt gebruikt in fysieke dampdepositie (PVD) processen om dunne films op substraten af te leggen.waardoor atomen of moleculen worden uitgestoten en op een substraat worden afgezet.

• Titaniumsputteringdoelen worden gewoonlijk gebruikt voor het deponeren van dunne titaniumfilms in elektronica, optica en medische apparaten.
• Titanium's hoge chemische stabiliteit, biocompatibiliteit en sterkte-gewichtsverhouding maken het bijzonder waardevol voor medische en ruimtevaarttoepassingen.

Titaniumsoorten voor sputtering en medische toepassingen

Klasse 1: commercieel zuiver titanium (CP Ti)

• Samenstelling: 99,5% titanium (met kleine hoeveelheden ijzer en zuurstof).

• Mechanische eigenschappen:

  • Strengte: ~ 240 MPa (35 ksi)
  • Vermogensterkte: ~ 170 MPa (25 ksi)
  • Verlenging: minimaal 24%

• Gewoonlijk:

  • Klasse 1 is de zachtste en meest ductiele van alle titaniumklassen en biedt uitstekende vormbaarheid en corrosiebestendigheid.
  • Het is de zuiverste vorm van titanium en biedt een superieure biocompatibiliteit voor medische toepassingen.
  • Grade 1 heeft een uitstekende lasbaarheid en wordt vaak gebruikt voor medische implantaten en apparaten die bestand moeten zijn tegen de harde omgeving van het lichaam zonder nadelige reacties te veroorzaken.

• Medische toepassingen:

  • Tandheelkundige en orthopedische implantaten.
  • Chirurgische gereedschappen en prothesen.
  • Pacemakerleidingen, botplaten en schroeven.

• Sputteringtoepassingen:

  • Dunne filmcoatings in de elektronica- en halfgeleiderindustrie.
  • Corrosiebestendige coatings voor medische hulpmiddelen en implantaten.
  • Coatings voor katalysatoren en slijtagebestendige oppervlakken in verschillende industriële toepassingen.

Klasse 2: commercieel zuiver titanium (CP Ti)

• Samenstelling: 99% titanium (met kleine hoeveelheden ijzer en zuurstof).

• Mechanische eigenschappen:

  • Strengte: ~ 400 MPa (58 ksi)
  • Vermogensterkte: ~ 275 MPa (40 ksi)
  • Verlenging: minimaal 20%

• Gewoonlijk:

  • Klasse 2 heeft een hogere sterkte dan Klasse 1 en behoudt tegelijkertijd een goede corrosiebestendigheid en vormbaarheid.
  • Het is bovendien zeer biocompatibel, waardoor het geschikt is voor medische hulpmiddelen die rechtstreeks met het menselijk lichaam in aanraking komen.

• Medische toepassingen:

  • Implantaten: worden gebruikt voor orthopedische implantaten, ruggengraatapparaten en tandheelkundige implantaten.
  • Chirurgische instrumenten en prothesen.
  • Componenten in medische apparaten zoals pacemakers, kunstmatige gewrichten en botschroeven.

• Sputteringtoepassingen:

  • Dunne films voor optische coatings, zonnecellen en halfgeleiderapparaten.
  • coatings voor medische hulpmiddelen zoals chirurgische hulpmiddelen en implantaten om hun slijtvastheid, corrosiebestandheid en esthetische eigenschappen te verbeteren.

Titaniumlegeringen (bv. Ti-6Al-4V)

• Samenstelling: Typisch 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium (Ti-6Al-4V is het meest voorkomend).

• Mechanische eigenschappen:

  • Strengte: ~ 900 MPa (130 ksi)
  • De onderstaande gegevens zijn van toepassing op de in punt 6.2.4.1 bedoelde apparatuur:
  • Verlenging: 10·15%

• Gewoonlijk:

  • Titaniumlegeringen zoals Ti-6Al-4V combineren de inherente corrosiebestendigheid van titanium met hoge sterkte en lichtgewicht.
  • Deze legeringen zijn sterker en harder dan zuivere titaniumsoorten, waardoor ze ideaal zijn voor structurele en dragende medische toepassingen.
  • Ze worden veel gebruikt in medische toepassingen met hoge spanningen, waar sterkte, vermoeidheidsbestandheid en biocompatibiliteit vereist zijn.

• Medische toepassingen:

  • Orthopedische implantaten: zoals heupprothesen, knieimplantaten en botplaten.
  • Tandheelkundige implantaten en spinale fusie-apparaten.
  • Componenten van lucht- en ruimtevaartkwaliteit voor medische hulpmiddelen die een hoge sterkte en een laag gewicht vereisen.

• Sputteringtoepassingen:

  • Gebruikt voor dunne-film afzetting in elektronica, coatings voor luchtvaartcomponenten en katalysatoren.
  • Kan worden gebruikt voor het deponeren van titaniumlegeringsfilms voor medische apparaten, zoals chirurgische implantaten en kathoden in elektrochemische toepassingen.

Titanium voor medisch gebruik

Titanium, met name graad 1 en graad 2, wordt op medisch en biomedisch gebied zeer gewaardeerd vanwege zijn biocompatibiliteit, sterkte en lichtgewicht.Het wordt vaak gebruikt in medische hulpmiddelen omdat het niet schadelijk is voor het lichaam en waarschijnlijk geen allergische reacties veroorzaakt..

Belangrijkste medische toepassingen van titanium:

1. Orthopedische implantaten: Titanium wordt vaak gebruikt in botschroeven, platen, gewrichtsvervangers en wervelkolomimplantaten omdat het de eigenschappen van bot nabootst.
2. Tandheelkundige implantaten: De biocompatibiliteit en sterkte van titanium maken het een perfecte keuze voor tandheelkundige implantaten die een hoge duurzaamheid en corrosiebestendigheid vereisen.
3. Medische instrumenten: Vanwege de corrosiebestendigheid zijn chirurgische instrumenten, naalden, scalpel en andere medische instrumenten vaak gemaakt van titanium of titaniumlegeringen.
4. Prothesen: Titanium wordt gebruikt bij de productie van prothesen en implantaten vanwege de combinatie van lichtgewicht en sterkte.
5. Cardiovasculaire apparaten: Titanium wordt gebruikt bij de productie van pacemakers, stents en kleppen vanwege zijn niet-reactieve aard in het menselijk lichaam.
6. slijtvast: Titanium-sputteringdoelen kunnen worden gebruikt om dunne coatings op medische hulpmiddelen af te leggen om slijtvastheid te verbeteren, wrijving te verminderen en biocompatibiliteit te verbeteren.

Voordelen van het gebruik van titanium in medische toepassingen

• Corrosiebestendigheid: Titanium vormt een passieve oxidelaag die het beschermt tegen corrosie in lichaamsvloeistoffen, waardoor het ideaal is voor medische implantaten en apparaten.
• Biocompatibiliteit: Het is niet giftig en veroorzaakt geen bijwerkingen bij contact met levend weefsel.
• Sterkte en lichtheid: Titanium is zowel sterk als licht, waardoor het ideaal is voor structurele implantaten die gewicht moeten dragen zonder onnodige massa toe te voegen.
• Duurzaamheid: Titaniumimplantaten kunnen tientallen jaren in het menselijk lichaam blijven zitten zonder af te breken, wat cruciaal is voor implantaten die lang moeten functioneren.
• Niet-allergeen: Titanium is over het algemeen hypoallergeen, waardoor het geschikt is voor patiënten met metaalgevoeligheid.

Conclusie:

• Titanium van klasse 1 en 2 wordt vaak gebruikt voor medische implantaten en chirurgische hulpmiddelen vanwege hun biocompatibiliteit en corrosiebestendigheid.
• Titaniumlegeringen zoals Ti-6Al-4V worden gebruikt voor meer structurele toepassingen waarbij een hogere sterkte en vermoeidheidsbestendigheid vereist zijn.
• Titanium sputtering doelen worden gebruikt in dunne-film afzetting voor een reeks toepassingen, waaronder medische apparaten, elektronica en optische coatings.De biocompatibiliteit en corrosiebestendigheid van titanium maken het ideaal voor het verbeteren van de prestaties en duurzaamheid van medische implantaten en biomedische hulpmiddelen.

Belangrijkste kenmerken en voordelen:

1. Biocompatibiliteit:

   • Titanium is een van de meest biocompatibele metalen, wat betekent dat het zeer bestand is tegen corrosie en geen nadelige reacties in het menselijk lichaam veroorzaakt.Dit maakt het het materiaal van keuze voor implantaten en medische hulpmiddelen die rechtstreeks met weefsels of botten in aanraking moeten komen.

2. Sterkte en duurzaamheid:

   • Titanium staat bekend om zijn uitstekende sterkte-gewichtsverhouding, wat betekent dat medische hulpmiddelen gemaakt van titanium zowel licht als sterk zijn.Dit maakt titanium schijven geschikt voor dragende toepassingen zoals gewrichtsvervangers, wervelkolomimplantaten en tandheelkundige implantaten.

3. Corrosiebestendigheid:

   • Titanium is zeer bestand tegen corrosie, vooral in biologische omgevingen.

4. Niet reactief op lichaamsvloeistoffen:

   • Vanwege zijn niet-reactieve aard is titanium veilig voor gebruik in medische toepassingen waarbij langdurige blootstelling aan bloed, zouten en andere lichaamsvloeistoffen is verbonden.

5. Aanpassing van de diameter en dikte:

   • Met een diameter van 150 mm tot 1300 mm kunnen deze titanium schijven worden aangepast aan de specifieke behoeften van medische toepassingen.afhankelijk van de vereisten van de aanvraag.

Toepassingen van medische ronde titaniumplaten:

1. Medische implantaten:

   • Orthopedische implantaten: Titanium schijven kunnen worden gebruikt als onderdelen van gewrichtsvervangers, zoals voor de heup, de knie of de wervelkolom.of tussenwervels.
   • Tandheelkundige implantaten: Titanium wordt veel gebruikt in tandheelkundige implantaten, en deze schijven kunnen worden gebruikt om tandheelkundige kronen, steentjes en andere onderdelen van tandheelkundige prothesen te maken.

2. Chirurgische instrumenten:

   • Uit titanium schijven kunnen verschillende chirurgische hulpmiddelen worden gemaakt, zoals snijmessen, scalpels, tangen en boorstukken.Door de duurzaamheid en slijtvastheid van titanium is het ideaal voor instrumenten die scherpheid en functionaliteit behouden.

3. Protheseapparaten:

   • Titanium schijven kunnen dienen als basismateriaal voor prothese ledematen en prothese gewrichten. Hun lichtgewicht en sterke eigenschappen maken ze ideaal voor de productie van onderdelen zoals prothese knieën,ellebogen, of heupgewrichten.

4. Chirurgische platen en schroeven:

   • Titanium schijven worden soms gebruikt bij het maken van chirurgische platen, schroeven en staven voor botbinding tijdens ortopedische chirurgie.Deze componenten worden meestal aangepast aan de specifieke behoeften van de patiënt..

5. Botvervanging en regeneratie:

   • In reconstructieve operaties kunnen titanium schijven worden gebruikt als steiger voor botregeneratie.waardoor botweefsel in de loop van de tijd kan groeien en zich aan het implantaat kan binden.

6. Cardiovasculaire toepassingen

   • Titanium schijven kunnen worden gebruikt bij het maken van componenten voor cardiovasculaire implantaten, zoals hartkleppen of vasculaire stents.Hun biocompatibiliteit zorgt ervoor dat ze veilig functioneren in het bloedsomloopstelsel..

7. Medische coatings:

   • Titanium schijven kunnen worden gebruikt als doelwitten in sputteringprocessen om biocompatibele coatings op andere medische hulpmiddelen of implantaten af te leggen.De coatings kunnen lagen van titaniumoxide (TiO2) of andere materialen bevatten die de oppervlakte-eigenschappen van implantaten verbeteren.

Titaniumklassen:

Titanium wordt in verschillende categorieën ingedeeld op basis van zijn samenstelling, mechanische eigenschappen en zuiverheid.De meest gebruikte titaniumlegeringen en -klassen worden aangeduid volgens de normen van de ASTM (American Society for Testing and Materials) en de ISO (International Organization for Standardization)Hieronder vindt u een overzicht van de belangrijkste titaniumsoorten en hun typische toepassingen:

1Klasse 1: commercieel zuiver titanium (CP Ti)

• Samenstelling: 99,5% titanium (met kleine hoeveelheden ijzer, zuurstof en andere onzuiverheden).
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 240 MPa (35 ksi)
  • Vermogensterkte: ~ 170 MPa (25 ksi)
  • Verlenging: minimaal 24%
• Gewoonlijk:
  • Klasse 1 is de zachtste en meest ductiele van alle titaniumklassen en biedt een uitstekende corrosiebestendigheid en vormbaarheid.
  • Het heeft de beste lasbaarheid en is gemakkelijk te bewerken, waardoor het ideaal is voor toepassingen die complexe vormen vereisen.
• Toepassingen:
  • chemische verwerking (bv. tanks, leidingen en warmtewisselaars).
  • mariene omgevingen (bv. ontziltingsapparatuur).
  • Medische implantaten (bijv. tandheelkundige implantaten, protheseapparaten en chirurgische hulpmiddelen).
  • Lucht- en ruimtevaartcomponenten waarbij sterkte geen cruciale factor is.

2Klasse 2: commercieel zuiver titanium

• Samenstelling: 99% titanium (met kleine hoeveelheden ijzer, zuurstof en andere onzuiverheden).
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 400 MPa (58 ksi)
  • Vermogensterkte: ~ 275 MPa (40 ksi)
  • Verlenging: minimaal 20%
• Gewoonlijk:
  • Een hogere sterkte dan klasse 1, met een goede vormbaarheid en een uitstekende corrosiebestendigheid.
  • Klasse 2 is de meest gebruikte commercieel zuivere titaniumklasse vanwege de balans tussen sterkte, buigzaamheid en corrosiebestendigheid.
• Toepassingen:
  • luchtvaartonderdelen (bv. vliegtuigrompels, vleugels, uitlaatgassen).
  • Marine apparatuur en chemische verwerking.
  • Medische implantaten (bijv. orthopedische implantaten, botplaten).

3Klasse 3: commercieel zuiver titanium

• Samenstelling: 98,5% titanium (met kleine hoeveelheden ijzer, zuurstof en andere onzuiverheden).
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 450 MPa (65 ksi)
  • Vermogensterkte: ~ 350 MPa (51 ksi)
  • Verlenging: minimaal 18%
• Gewoonlijk:
  • Biedt een hogere sterkte dan de kwaliteitscategorieën 1 en 2 en behoudt tegelijkertijd een goede corrosiebestendigheid.
  • Moeilijker te vormen dan Grades 1 en 2 vanwege de verhoogde sterkte.
• Toepassingen:
  • Structuren en onderdelen van luchtvaartuigen waarvoor extra sterkte nodig is, maar het gewicht tot een minimum moet worden beperkt
  • Mariene omgevingen en chemische verwerking (bijv. warmtewisselaars, reactievaten).

4Klasse 4: commercieel zuiver titanium

• Samenstelling: 99% titanium (met kleine hoeveelheden ijzer, zuurstof en andere onzuiverheden).
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 550 MPa (80 ksi)
  • De onderstaande gegevens zijn van toepassing op de in de bijlage bij Verordening (EG) nr. 1272/2008 bedoelde systemen:
  • Verlenging: minimaal 15%
• Gewoonlijk:
  • Klasse 4 is de sterkste van de commercieel zuivere kwaliteiten.
  • Het heeft een uitstekende corrosiebestandheid, maar is moeilijker te lassen en te vormen in vergelijking met de soorten 1·3.
• Toepassingen:
  • Luchtvaart: wordt gebruikt in structurele componenten waar zowel sterkte als corrosiebestendigheid nodig zijn.
  • Chemische verwerking en maritieme toepassingen (vooral waar een hoge sterkte vereist is).

5. Klasse 5: Ti-6Al-4V (Titaniumlegering)

• Samenstelling: 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium.
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 900 MPa (130 ksi)
  • Vermogensterkte: ~ 800 MPa (116 ksi)
  • Verlenging: 10·15%
• Gewoonlijk:
  • Alpha-beta legering, met hoge sterkte, lichtgewicht en uitstekende corrosiebestendigheid.
  • Deze kwaliteit heeft een goede lasbaarheid en vormbaarheid, maar is nog steeds moeilijker te bewerken in vergelijking met commercieel zuivere kwaliteiten.
• Toepassingen:
  • Luchtvaart: voor vliegtuigmotoren, vliegtuigrollen, landingsgestel en vliegtuigonderdelen.
  • Medische implantaten: gebruikt voor heupprothesen, botplaten en tandheelkundige implantaten.
  • Mariene omgevingen: met name in hoogspanningscomponenten.
  • Sportapparatuur: fietsen met hoge prestaties, golfclubs, enz.

6Klasse 7: Ti-0,2Pd (titaniumlegering)

• Samenstelling: 0,2% palladium, titanium in balans.
• Mechanische eigenschappen:
  • Gelijk aan graad 2 wat de sterkte betreft, maar met een verbeterde corrosiebestendigheid, met name tegen chloor en zeewater.
• Gewoonlijk:
  • Palladium toevoeging geeft deze legering verhoogde weerstand tegen bepaalde chloride omgevingen.
• Toepassingen:
  • Chemische verwerking: gebruikt in zeer corrosieve omgevingen, zoals chloorproductie en chemische reactoren.

7Klasse 9: Ti-3Al-2.5V (titaniumlegering)

• Samenstelling: 3% aluminium, 2,5% vanadium, titanium.
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 600 MPa (87 ksi)
  • Voor de toepassing van deze bepaling is de in punt 6.2.4.1 bedoelde verpakking van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen te gebruiken.
  • Verlenging: minimaal 15%
• Gewoonlijk:
  • Een alfa-beta-legering met een goede balans van sterkte, vormbaarheid en corrosiebestendigheid.
• Toepassingen:
  • Luchtvaart: structurele onderdelen van vliegtuigen.
  • Medische implantaten: botplaten en tandheelkundige implantaten.
  • Sportapparatuur en auto-onderdelen.

8Klasse 12: Ti-0,3Mo-0,8Ni (Titaniumlegering)

• Samenstelling: 0,3% molybdeen, 0,8% nikkel, titanium.
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 620 MPa (90 ksi)
  • Voor de toepassing van deze bepaling is de in punt 6.2.4.1 bedoelde verpakking van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen van de onderdelen te gebruiken.
  • Verlenging: minimaal 15%
• Gewoonlijk:
  • Uitstekende corrosiebestendigheid in zowel zwavelzuur- als chlorideomgevingen.
  • Sterker en vormbaarder dan zuiver titanium.
• Toepassingen:
  • Marine en chemische verwerkende industrieën, met inbegrip van tanks en warmtewisselaars.
  • Toepassingen in de lucht- en ruimtevaart.

9Klasse 23: Ti-6Al-4V ELI (extra laag interstitiële)

• Samenstelling: 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium (vergelijkbaar met klasse 5, maar met lagere niveaus van interstitiële elementen).
• Mechanische eigenschappen:
  • Strengte: ~ 880 MPa (128 ksi)
  • De onderstaande parameters zijn van toepassing op:
  • Verlenging: 10·15%
• Gewoonlijk:
  • Een laag interstitiële gehalte voor verbeterde ductiliteit en breuksterkte, waardoor het ideaal is voor medische toepassingen waar vermoeidheidsbestandheid en langdurige betrouwbaarheid van cruciaal belang zijn.
• Toepassingen:
  • Medische implantaten (bijv. orthopedische en tandheelkundige implantaten).
  • Aerospace- en hoogwaardige toepassingen.

Conclusie:

Titaniumlegeringssputteringdoelen, met inbegrip van TiAl-legeringen, zijn veelzijdige materialen die veel worden gebruikt voor coatingtoepassingen in industrieën variërend van luchtvaart tot elektronica en biomedische industrie.Deze materialen bieden uitzonderlijke eigenschappen zoals sterkte, corrosiebestendigheid, biocompatibiliteit en slijtvastheid, waardoor ze ideaal zijn voor veeleisende toepassingen die duurzame, hoogwaardige dunne folies vereisen.Bij het kiezen van een titaniumsputteringdoel, moeten factoren als legeringscompositie, zuiverheid en doelgeometrie in aanmerking worden genomen om optimale resultaten te bereiken in het sputteringsproces.