Tio2 Sputtering Target Titanium Target Silver Titanium Disc Target Sputtering cho các ứng dụng y tế

tio2 Sputtering Target Titanium Target Silver Titanium Disc Target Sputtering cho các ứng dụng y tế

Trong các ứng dụng y tế, các vật liệu hiệu suất cao được yêu cầu để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng tương thích sinh học, khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học.Titanium và hợp kim titan (như lớp 2), lớp 5 và lớp 7), khi kết hợp với nhôm, tạo thành hợp kim được sử dụng rộng rãi trong mục tiêu phun để lắng đọng các tấm mỏng tinh khiết cao.Những tấm mỏng này có vai trò quan trọng trong các thiết bị y tế, cấy ghép, dụng cụ phẫu thuật và các thiết bị y sinh khác.

Tổng quan về hợp kim titan Ti Gr2, Gr5 và Gr7

1. Titanium lớp 2 (Ti Gr2):

   • Thành phần: Chủ yếu là titan với một lượng nhỏ oxy, sắt và carbon.
   • Tính chất: Được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ dẻo dai và khả năng tương thích sinh học. Nó không phản ứng và phù hợp để sử dụng trong cấy ghép cơ thể và dụng cụ phẫu thuật.
   • Ứng dụng: Thường được sử dụng cho cấy ghép y tế, bao gồm cấy ghép răng và thiết bị chỉnh hình.

2. Titanium lớp 5 (Ti Gr5):

   • Thành phần: Titanium hợp kim với 6% nhôm và 4% vanadi (Ti-6Al-4V), cải thiện đáng kể độ bền của nó.
   • Tính chất: Cung cấp tỷ lệ sức mạnh/trọng lượng cao, khả năng chống mệt mỏi tốt và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Gr5 lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh và độ bền.
   • Ứng dụng: Thường được sử dụng trong cấy ghép chỉnh hình, hàng không vũ trụ và cấy ghép nha khoa.

3. Ti-tan lớp 7:

   • Thành phần: Titanium hợp kim với palladium (khoảng 0,12 ~ 0,25%), làm tăng khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường hung hăng.
   • Tính chất: Cải thiện khả năng chống nứt do ăn mòn căng thẳng do clorua và khả năng tương thích sinh học tốt hơn so với các loại titan khác.Ti Gr7 thường được sử dụng trong môi trường ăn mòn cao và trong các ứng dụng y tế nơi yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao nhất.
   • Ứng dụng: Được sử dụng trong cấy ghép y tế, đặc biệt là trong môi trường mà bệnh nhân tiếp xúc với dung dịch muối hoặc điều kiện khắc nghiệt.

Các mục tiêu phun titan hợp kim nhôm trong các ứng dụng y tế

Sự kết hợp của titan và nhôm dưới dạng các mục tiêu phun hợp kim mang lại một số lợi thế trong việc lắng đọng các tấm mỏng, đặc biệt là cho các ứng dụng y tế.Những bộ phim này thường được sử dụng cho lớp phủ trên các thiết bị y tế như cấy ghép, các dụng cụ phẫu thuật và các công cụ chẩn đoán.

Lợi ích của mục tiêu phun hợp kim titan nhôm

1. Tương thích sinh học:

   • Titanium và hợp kim của nó rất tương thích sinh học, có nghĩa là chúng không gây kích ứng hoặc từ chối đáng kể khi được sử dụng trong cơ thể con người.đặc biệt là khi được phủ các tấm mỏng cho cấy ghép.

2. Kháng ăn mòn:

   • Lớp oxit tự nhiên của titan cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường sinh học.rất quan trọng đối với cấy ghép tiếp xúc với chất lỏng cơ thể, muối và các chất ăn mòn khác.

3. Kháng mòn:

   • Các mục tiêu phun titan nhôm hợp kim được sử dụng để lắng đọng các tấm mỏng có khả năng chống mòn vượt trội.và các dụng cụ phẫu thuật, phải chịu được ma sát và mòn theo thời gian.

4. Tăng cường sức mạnh:

   • Hợp kim titan với nhôm có thể cải thiện độ bền cơ học của các bộ phim, làm cho chúng bền hơn dưới áp lực.như thay thế khớp hoặc thiết bị cột sống, nơi yêu cầu sức mạnh cao.

5. Đèn và bền:

   • Titanium tự nhiên nhẹ nhưng cực kỳ mạnh mẽ, lý tưởng cho vật liệu cấy ghép.Các tấm mỏng được sản xuất từ hợp kim titan-aluminium góp phần duy trì tính chất nhẹ của thiết bị trong khi đảm bảo độ bền.

6. Tính chất kháng khuẩn và chống viêm:

   • Lớp phủ titan có thể được thiết kế để có tính chất kháng khuẩn, làm giảm nguy cơ nhiễm trùng sau phẫu thuật. The deposition of high-purity titanium or titanium-aluminum alloy thin films can contribute to creating a biologically active surface that encourages osseointegration (the process of bone fusing to an implant).

Các ứng dụng y tế cụ thể cho lớp phủ hợp kim titan-aluminium

1. Cấy ghép chỉnh hình:

   • Hợp kim titan-aluminium được sử dụng để thay thế hông và đầu gối, cấy ghép cột sống và vít xương do độ bền, độ nhẹ và khả năng chống ăn mòn của chúng.Chấm các hợp kim này vào bề mặt cấy ghép tạo ra mỏng, lớp phủ tương thích sinh học có thể chống mòn và ăn mòn trong thời gian sử dụng dài.

2. Cấy ghép răng:

   • Cấy ghép răng titan được phủ bằng các tấm mỏng làm từ hợp kim titan-aluminium để cải thiện sự tích hợp xương và giảm nguy cơ bị từ chối.Các lớp phủ này cũng tăng cường độ bền của cấy ghép răng trong môi trường khó khăn (e.g., tiếp xúc với nước bọt, axit, và các lực occlusal).

3. Công cụ phẫu thuật:

   • Các công cụ phẫu thuật được phủ bằng các tấm mỏng hợp kim titan-aluminium được hưởng lợi từ khả năng chống mòn, chống ăn mòn và khả năng tương thích sinh học.và kéo giúp họ duy trì hiệu suất và tính toàn vẹn theo thời gian, đặc biệt là trong chu kỳ khử trùng.

4. Lớp phủ thiết bị y tế:

   • Các thiết bị như stent, ống thông và ghép mạch máu có thể được phủ bằng hợp kim titan-aluminium để cải thiện khả năng tương thích sinh học và chống ăn mòn trong cơ thể.Các lớp phủ như vậy giúp các thiết bị kết hợp tốt hơn với các mô cơ thể và giảm nguy cơ biến chứng hoặc từ chối.

5. Thiết bị giả:

   • Lớp phủ hợp kim titan-aluminium cũng được áp dụng cho chân tay và khớp giả để cải thiện độ bền và sự thoải mái của chúng.và tuổi thọ của bộ phận giả, làm cho chúng phù hợp hơn cho việc sử dụng lâu dài.

Các mục tiêu phun tinh khiết cao cho lớp phủ y tế

Các mục tiêu phun tinh khiết cao của titan và hợp kim titan-aluminium (chẳng hạn như Ti Gr2, Ti Gr5,và Ti Gr7) là điều cần thiết để đảm bảo rằng các màng mỏng được lắng đọng trên các thiết bị y tế đáp ứng các tiêu chuẩn tinh khiết nghiêm ngặtTrong ngành y tế, nơi mà tính toàn vẹn của lớp phủ là quan trọng nhất cho sự an toàn của bệnh nhân và tuổi thọ của thiết bị,cao độ tinh khiết bảo đảm rằng lớp phủ cuối cùng sẽ:

• Tăng khả năng tương thích sinh học bằng cách tránh các tạp chất có thể gây từ chối hoặc kích thích.
• Giữ các tính chất cơ học như độ bền và độ dẻo để đảm bảo thiết bị hoạt động đúng cách trong điều kiện sinh lý.
• Chống lại sự tiếp xúc lâu dài với chất lỏng cơ thể mà không làm suy giảm hoặc làm tổn hại đến tính toàn vẹn của thiết bị.

Các mục tiêu hợp kim titan-aluminium là các vật liệu chuyên dụng được sử dụng trong các quy trình phun để lắng đọng các tấm mỏng có tính chất cụ thể.Những mục tiêu này được làm từ một sự kết hợp của titan (Ti) và nhôm (Al), và chúng cung cấp các đặc điểm độc đáo làm cho chúng có giá trị trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau.

Đặc điểm của mục tiêu hợp kim titan nhôm:

1. Độ tinh khiết cao:

   • Các mục tiêu hợp kim titan-aluminium được sản xuất với độ tinh khiết cao, thường là 99,5% hoặc cao hơn.cung cấp hiệu suất tuyệt vời và đồng nhất trong các ứng dụng đòi hỏi lớp phủ chính xác.

2. Kích thước hạt mịn:

   • Các mục tiêu hợp kim được sản xuất với kích thước hạt mịn, làm tăng hiệu quả của quá trình phun.Kích thước hạt nhỏ hơn cho phép lắng đọng đồng nhất hơn của phim trên chất nền, cải thiện chất lượng lớp phủ.

3. Dễ dàng Sintering:

   • Hợp kim titan-aluminium có tính đặc tính ngâm tốt, có nghĩa là chúng có thể dễ dàng được chế biến thành các dạng dày đặc và rắn.và có khả năng chịu được căng thẳng của quá trình phun mà không bị phân hủy.

4. Khả năng hình thành tốt:

   • Các mục tiêu hợp kim titan-aluminium được biết đến với khả năng hình thành tuyệt vời của chúng.đảm bảo khả năng tương thích với các hệ thống phun khác nhau và tăng tính linh hoạt của chúng trong một loạt các ứng dụng.

Ứng dụng của mục tiêu hợp kim titan nhôm:

Các mục tiêu phun hợp kim titan-aluminium được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau do các tính chất riêng biệt của chúng, chẳng hạn như chống mòn, chống ăn mòn và khả năng tạo thành lớp phủ mạnh.Một số ứng dụng chính bao gồm::

1. Công cụ cắt:

   • Lớp phủ hợp kim titan-aluminium thường được sử dụng trong các công cụ cắt, nơi chúng cải thiện khả năng chống mòn, chống ăn mòn và ổn định nhiệt.Những lớp phủ này kéo dài tuổi thọ của các công cụ như khoan, nhà máy kết thúc, và công cụ xoắn, làm cho chúng hiệu quả hơn trong gia công tốc độ cao.

2. Máy khoan và công cụ bằng cacbon bê tông:

   • Các giàn khoan và công cụ carbide xi măng được hưởng lợi từ lớp phủ hợp kim titan-aluminium vì nó cải thiện đáng kể hiệu suất của công cụ trong điều kiện mài mòn và nhiệt độ cao.Lớp phủ cũng cải thiện khả năng cắt và độ bền của các công cụ khi khoan hoặc gia công vật liệu cứng.

3. Công cụ gốm Carbide Cemented:

   • Những lớp phủ này được áp dụng cho các công cụ gốm được làm từ carbure xi măng, tăng cường khả năng chống mòn, độ dẻo dai và sức mạnh của chúng.Điều này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng đòi hỏi các công cụ để xử lý vật liệu cực kỳ cứng, chẳng hạn như trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ hoặc ô tô.

4. Các khuôn Carbide Cemented:

   • Các lớp phủ hợp kim titan-aluminium cũng được sử dụng trong khuôn được làm từ carbide xi măng. Những khuôn này, được sử dụng trong quá trình đúc kim loại,được hưởng lợi từ khả năng chống mòn và chống ăn mòn tăng cường do các lớp phủ titan-aluminium, góp phần tăng tuổi thọ và cải thiện chất lượng sản phẩm.

5. Phần kim loại bột của vật liệu siêu cứng:

   • Hợp kim titan-aluminium rất cần thiết trong việc sản xuất vật liệu siêu cứng thông qua luyện kim bột.,làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng trong các ngành công nghiệp như khai thác mỏ, khoan và cắt công cụ.

6. Kim loại tổng hợp gốm:

   • Các hợp kim này thường được sử dụng làm chất phụ gia trong sản xuất gốm kim loại tổng hợp. Sự kết hợp các tính chất kim loại và gốm tạo ra các vật liệu có độ bền cao hơn, khả năng chống nhiệt, độ bền cao hơn, độ bền cao hơn.và dẫn điện, làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi trong các hệ thống điện tử và cơ khí.

7. Các chất phụ gia cho hợp kim chịu nhiệt độ cao:

   • Hợp kim titan-aluminium là chất phụ gia quan trọng trong sản xuất hợp kim chịu nhiệt độ cao.và bộ trao đổi nhiệtSự bổ sung titan và nhôm cải thiện sức đề kháng nhiệt độ tổng thể và tính toàn vẹn cấu trúc của hợp kim.

Titanium trong sử dụng y tế

Titanium, đặc biệt là lớp 1 và lớp 2, được đánh giá cao trong lĩnh vực y tế và y sinh vì tính tương thích sinh học, độ bền và đặc tính nhẹ.Nó thường được sử dụng trong các thiết bị y tế vì nó không gây hại cho cơ thể và không có khả năng gây phản ứng dị ứng.

Các sử dụng y tế chính của titan:

1. Cấy ghép chỉnh hình: Titanium thường được sử dụng trong các ốc vít xương, tấm, thay thế khớp và cấy ghép cột sống vì nó bắt chước các tính chất của xương.
2. Cấy ghép răng: Tính tương thích sinh học và độ bền của titanium làm cho nó trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho cấy ghép răng đòi hỏi độ bền cao và chống ăn mòn.
3. Các dụng cụ y tế: Do khả năng chống ăn mòn của nó, các dụng cụ phẫu thuật, kim, vải vải vải và các dụng cụ y tế khác thường được làm từ titan hoặc hợp kim titan.
4. Các thiết bị giả: Titanium được sử dụng trong sản xuất chân giả và cấy ghép vì sự kết hợp của nó với trọng lượng nhẹ và sức mạnh.
5. Thiết bị tim mạch: Titanium được sử dụng trong sản xuất vỏ máy tăng nhịp tim, stent và van do bản chất không phản ứng trong cơ thể con người.
6. Lớp phủ chống mài mòn: Các mục tiêu phun titan có thể được sử dụng để lắng đọng lớp phủ mỏng trên các thiết bị y tế để tăng khả năng chống mài mòn, giảm ma sát và cải thiện khả năng tương thích sinh học.

Các loại titan:

Titanium là một kim loại rất linh hoạt, và nó được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên thành phần và tính chất của nó.Titanium tinh khiết thương mại (CP)Đây là một cái nhìn tổng quan về các loại titan phổ biến nhất:

1Tiến thương mại tinh khiết (CP) Titanium

Titanium tinh khiết thương mại là dạng titanium cơ bản nhất với các yếu tố hợp kim tối thiểu. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống ăn mòn và tương thích sinh học xuất sắc,nhưng nó không có độ bền cao của hợp kim titan.

• Nhóm 1 (CP1):

  • Thành phần: Ít nhất 99,5% titan, với một lượng sắt và oxy rất nhỏ.
  • Tính chất: Lớp 1 là lớp mềm nhất và dẻo dai nhất trong các lớp tinh khiết thương mại. Nó cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường ăn mòn cao như nước biển.
  • Ứng dụng: Xử lý hóa học, ứng dụng hàng hải, cấy ghép y tế, thành phần hàng không vũ trụ.

• Mức độ 2 (CP2):

  • Thành phần: Ít nhất 99,2% titan.
  • Tính chất: Lớp 2 có độ bền cao hơn một chút so với lớp 1, trong khi vẫn giữ được khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.
  • Ứng dụng: Máy trao đổi nhiệt, hàng không vũ trụ, thiết bị y tế (cấy ghép, dụng cụ phẫu thuật) và các ứng dụng trên biển.

• Mức độ 3 (CP3):

  • Thành phần: Ít nhất 99% titan.
  • Tính chất: Có độ bền cao hơn lớp 2 nhưng có khả năng hình thành giảm nhẹ.
  • Ứng dụng: Xử lý hóa học, hàng hải, sản xuất điện và ứng dụng y tế.

• Mức độ 4 (CP4):

  • Thành phần: Ít nhất 98,5% titan.
  • Tính chất: Chất mạnh nhất trong các loại tinh khiết thương mại, cung cấp tỷ lệ sức mạnh-trọng lượng tuyệt vời.Nó có khả năng chống ăn mòn thấp hơn một chút so với lớp 2, nhưng vẫn rất tốt cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp và y tế.
  • Ứng dụng: Hàng không vũ trụ, ngành công nghiệp hóa học, hàng hải, cấy ghép y tế, linh kiện ô tô.

2Các hợp kim titan

Hợp kim titan thường mạnh hơn titan tinh khiết thương mại và có các tính chất được nâng cao, chẳng hạn như tăng cường sức mạnh, chống mệt mỏi tốt hơn và đôi khi chống ăn mòn cao hơn.Các hợp kim này thường được phân loại theo các nguyên tố hợp kim với titan, chẳng hạn như nhôm, vanadium, molybdenum, sắt hoặc zirconium.

Các hợp kim alpha

Các hợp kim titan này chủ yếu được hợp kim với nhôm và cung cấp sức mạnh tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao.

• Nhóm 5 (Ti-6Al-4V):

  • Thành phần: 90% titan, 6% nhôm, 4% vanadium.
  • Tính chất: Một trong những hợp kim titan được sử dụng rộng rãi nhất, lớp 5 cung cấp sự cân bằng tuyệt vời về sức mạnh, trọng lượng nhẹ và chống ăn mòn.Nó cũng có thể xử lý nhiệt để tăng cường thêm tính chất cơ học của nó.
  • Ứng dụng: Hàng không vũ trụ (máy bay, tên lửa), cấy ghép y tế (kỹ thuật chỉnh hình và nha khoa), hàng hải, sản xuất điện và thiết bị thể thao.

• Nhóm 6 (Ti-5Al-2.5Sn):

  • Thành phần: 5% nhôm, 2,5% thiếc, và titan cân bằng.
  • Tính chất: Có khả năng hàn tốt hơn lớp 5 và được sử dụng cho các ứng dụng nhiệt độ cao, nơi vẫn cần một số khả năng chống ăn mòn.
  • Ứng dụng: Các thành phần hàng không vũ trụ, các ứng dụng nhiệt độ cao, động cơ tuabin khí.

Các hợp kim Beta

Các hợp kim beta có lượng ổn định pha beta cao hơn (như vanadium, molybdenum hoặc chromium), giúp cải thiện độ bền, khả năng hình thành và khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao.

• Nhóm 9 (Ti-3Al-2.5V):

  • Thành phần: 3% nhôm, 2,5% vanadi và titan.
  • Tính chất: Có độ bền cao hơn lớp 5 nhưng có thể hình thành và hàn dễ dàng hơn.
  • Ứng dụng: Hàng không vũ trụ, thiết bị thể thao, chế biến hóa chất và ứng dụng y tế.

• Nhóm 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni):

  • Thành phần: 0,3% molybden, 0,8% niken, và titan cân bằng.
  • Tính chất: Lớp 12 cung cấp sự kết hợp tuyệt vời về độ bền, khả năng hàn và chống ăn mòn.
  • Ứng dụng: Xử lý hóa chất, ứng dụng trên biển và cấy ghép y tế.

Các hợp kim Alpha-Beta

Các hợp kim này là một hỗn hợp của cả hai giai đoạn alpha và beta và cung cấp sự cân bằng về sức mạnh, khả năng hình thành và khả năng chống ăn mòn.Các hợp kim alpha-beta là hợp kim titan được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng cấu trúc và hiệu suất cao.

• Thể loại 23 (Ti-6Al-4V ELI):
  • Thành phần: 6% nhôm, 4% vanadium, với các yếu tố thắt thêm thấp như carbon, oxy và nitơ.
  • Tính chất: Đây là phiên bản liên tục cực thấp (ELI) của lớp 5. Nó cung cấp khả năng tương thích sinh học được cải thiện, làm cho nó đặc biệt hữu ích cho cấy ghép y tế.Thể loại 23 được biết đến với tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng tuyệt vời và khả năng chống mệt mỏi vượt trội.
  • Ứng dụng: Cấy ghép chỉnh hình, hàng không vũ trụ, cấy ghép nha khoa và thiết bị thể thao.

3Các hợp kim titan đặc biệt

Các hợp kim này được phát triển đặc biệt cho các ứng dụng thích hợp đòi hỏi các tính chất rất cụ thể.

• Nhóm 7 (Ti-0,15Pd):

  • Thành phần: Titanium với 0,12-0,25% palladium.
  • Tính chất: Được biết đến với khả năng chống ăn mòn vượt trội trong môi trường có axit cao, đặc biệt là trong môi trường chứa clorua.làm cho nó phù hợp với các ứng dụng y tế.
  • Ứng dụng: Thiết bị y tế, hàng không vũ trụ, chế biến hóa chất và ứng dụng trên biển.

• Thể loại 11 (Ti-0,3Pd):

  • Thành phần: 0,3% palladium, và titanium cân bằng.
  • Tính chất: Tương tự như lớp 7, với hàm lượng palladium cao hơn một chút để tăng khả năng chống ăn mòn.
  • Ứng dụng: Hàng không vũ trụ, chế biến hóa chất và môi trường biển.

• Thể loại 13 (Ti-0,3Ni):

  • Thành phần: 0,3% niken và titan.
  • Tính chất: Có khả năng chống ăn mòn tốt và được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao và hiệu suất tuyệt vời trong một số môi trường hóa học nhất định.
  • Ứng dụng: Ứng dụng trên biển, chế biến hóa chất.

Kết luận:

Các mục tiêu phun hợp kim titan, bao gồm hợp kim TiAl, là các vật liệu linh hoạt được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng sơn trong các ngành công nghiệp từ hàng không vũ trụ đến điện tử và y sinh.Những vật liệu này cung cấp các tính chất đặc biệt như sức mạnh, khả năng chống ăn mòn, khả năng tương thích sinh học và khả năng mòn, làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi đòi hỏi các tấm mỏng bền, hiệu suất cao.Khi chọn mục tiêu phun titan, các yếu tố như thành phần hợp kim, độ tinh khiết và hình học mục tiêu phải được xem xét để đạt được kết quả tối ưu trong quá trình phun.