Titanium Target Sputtering Target Ti Titanium Grade 1 Grade 2 Titanium Alloy Untuk Penggunaan Medis

Titanium Target Sputtering Target Ti Titanium Grade 1 Grade 2 Titanium Alloy untuk penggunaan medis

Titanium sputtering target, termasuk Grade 1, Grade 2, dan Titanium Alloy, umumnya digunakan dalam proses deposisi film tipis seperti lapisan sputter.dan biokompatibilitas titanium membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi industri dan medisDi bawah ini adalah tampilan rinci tentang bahan-bahan ini dan penggunaan khas mereka dalam penyemprotan dan aplikasi medis:

Titanium Sputtering Target

Target penyemprotan adalah bahan yang digunakan dalam proses deposisi uap fisik (PVD) untuk mendepositkan film tipis ke substrat.menyebabkan atom atau molekul dikeluarkan dan disimpan di substrat.

• Titanium sputtering target umumnya digunakan untuk deposit tipis titanium film dalam elektronik, optik, dan perangkat medis.
• Stabilitas kimia, biokompatibilitas, dan rasio kekuatan/berat titanium yang tinggi membuatnya sangat berharga untuk aplikasi medis dan aerospace.

Titanium Grades untuk Sputtering dan Aplikasi Medis

Kelas 1: Titanium murni secara komersial (CP Ti)

• Komposisi: 99,5% titanium (dengan sejumlah kecil zat besi dan oksigen).

• Sifat Mekanis:

  • Kekuatan tarik: ~ 240 MPa (35 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 170 MPa (25 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 24%

• Karakteristik:

  • Kelas 1 adalah yang paling lunak dan paling lentur di antara semua kelas titanium, menawarkan formabilitas yang sangat baik dan ketahanan korosi.
  • Ini adalah bentuk titanium yang paling murni, menawarkan biokompatibilitas yang unggul untuk aplikasi medis.
  • Kelas 1 memiliki kemampuan las yang sangat baik dan sering digunakan untuk implan medis dan perangkat yang perlu menahan lingkungan tubuh yang keras tanpa menyebabkan reaksi merugikan.

• Aplikasi medis:

  • Implan gigi dan implan ortopedi.
  • Alat bedah dan prostetik.
  • Pacemaker kabel, lempeng tulang, dan sekrup.

• Aplikasi penyemprotan:

  • Lapisan film tipis di industri elektronik dan semikonduktor.
  • Lapisan tahan korosi untuk perangkat medis dan implan.
  • Lapisan untuk katalis dan permukaan tahan haus dalam berbagai aplikasi industri.

Kelas 2: Titanium murni secara komersial (CP Ti)

• Komposisi: 99% titanium (dengan sejumlah kecil zat besi dan oksigen).

• Sifat Mekanis:

  • Kekuatan tarik: ~400 MPa (58 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 275 MPa (40 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 20%

• Karakteristik:

  • Kelas 2 memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada Kelas 1 sambil mempertahankan ketahanan korosi dan formabilitas yang baik.
  • Ini juga sangat biokompatibel, membuatnya cocok untuk perangkat medis yang bersentuhan langsung dengan tubuh manusia.

• Aplikasi medis:

  • Implan: digunakan untuk implan ortopedi, perangkat tulang belakang, dan implan gigi.
  • Instrumen bedah dan alat prostetik.
  • Komponen dalam perangkat medis seperti alat pacu jantung, sendi buatan, dan sekrup tulang.

• Aplikasi penyemprotan:

  • Film tipis untuk pelapis optik, sel surya, dan perangkat semikonduktor.
  • Lapisan untuk perangkat medis seperti alat bedah dan implan untuk meningkatkan ketahanan haus, ketahanan korosi, dan sifat estetika.

Paduan titanium (misalnya, Ti-6Al-4V)

• Komposisi: Biasanya 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium (Ti-6Al-4V adalah yang paling umum).

• Sifat Mekanis:

  • Kekuatan tarik: ~ 900 MPa (130 ksi)
  • Kekuatan output: ~800 MPa (116 ksi)
  • Elongasi: 10 ∼ 15%

• Karakteristik:

  • Paduan titanium seperti Ti-6Al-4V menggabungkan ketahanan korosi yang melekat pada titanium dengan kekuatan tinggi dan sifat ringan.
  • Paduan ini lebih kuat dan lebih keras daripada titanium murni, sehingga ideal untuk aplikasi medis struktural dan beban.
  • Mereka banyak digunakan dalam aplikasi medis bertekanan tinggi di mana kekuatan, ketahanan kelelahan, dan biokompatibilitas diperlukan.

• Aplikasi medis:

  • Implan ortopedi: seperti penggantian pinggul, implan lutut, dan lempeng tulang.
  • Implan gigi dan perangkat fusi tulang belakang.
  • Komponen kelas aeroangkasa untuk perangkat medis yang membutuhkan kekuatan tinggi dan berat rendah.

• Aplikasi penyemprotan:

  • Digunakan untuk deposisi film tipis dalam elektronik, lapisan untuk komponen aeroangkasa, dan katalis.
  • Dapat digunakan untuk mendepositkan film paduan titanium untuk perangkat medis, seperti implan bedah dan katode dalam aplikasi elektrokimia.

Titanium dalam Penggunaan Medis

Titanium, terutama Grade 1 dan Grade 2, sangat dihargai di bidang medis dan biomedis karena biokompatibilitas, kekuatan, dan karakteristik ringan.Hal ini umumnya digunakan dalam perangkat medis karena tidak berbahaya bagi tubuh dan tidak mungkin menyebabkan reaksi alergi.

Penggunaan Utama Titanium untuk Kesehatan:

1. Implan Ortopedi: Titanium sering digunakan dalam sekrup tulang, lempeng, penggantian sendi, dan implan tulang belakang karena meniru sifat-sifat tulang.
2. Implan Gigi: Biokompatibilitas dan kekuatan titanium menjadikannya pilihan yang sempurna untuk implan gigi yang membutuhkan daya tahan tinggi dan ketahanan terhadap korosi.
3. Instrumen Medis: Karena ketahanan korosi, alat bedah, jarum, skalpel, dan instrumen medis lainnya sering dibuat dari titanium atau paduan titanium.
4. Prosthetics: Titanium digunakan dalam produksi kaki palsu dan implan karena kombinasi ringan dan kekuatan.
5. Perangkat Kardiovaskular: Titanium digunakan dalam produksi kasus alat pacu jantung, stent, dan katup karena sifatnya yang tidak reaktif dalam tubuh manusia.
6. Lapisan tahan aus: Titanium sputtering target dapat digunakan untuk mendeposit lapisan tipis pada perangkat medis untuk meningkatkan ketahanan aus, mengurangi gesekan, dan meningkatkan biokompatibilitas.

Keuntungan Menggunakan Titanium dalam Aplikasi Medis

• Tahan Korosi: Titanium membentuk lapisan oksida pasif yang melindunginya dari korosi dalam cairan tubuh, sehingga ideal untuk implan dan perangkat medis.
• Biokompatibilitas: Tidak beracun dan tidak menyebabkan reaksi merugikan ketika bersentuhan dengan jaringan hidup.
• Kekuatan dan Ringan: Titanium kuat dan ringan, sehingga ideal untuk implan struktural yang perlu menanggung berat tanpa menambah massa yang tidak perlu.
• Ketahanan: Implan titanium dapat bertahan selama beberapa dekade dalam tubuh manusia tanpa terdegradasi, yang sangat penting untuk implan yang harus berfungsi untuk jangka waktu yang lama.
• Non-allergenic: Titanium umumnya hypoallergenic, yang membuatnya cocok untuk pasien dengan sensitivitas logam.

Kesimpulan:

• Titanium kelas 1 dan kelas 2 sering digunakan untuk implan medis dan alat bedah karena biokompatibilitas dan ketahanan korosi mereka.
• Paduan titanium seperti Ti-6Al-4V digunakan untuk aplikasi lebih struktural di mana kekuatan dan ketahanan kelelahan yang lebih tinggi diperlukan.
• Titanium sputtering target digunakan dalam peluncuran film tipis untuk berbagai aplikasi termasuk perangkat medis, elektronik, dan pelapis optik.Sifat biokompatibilitas dan ketahanan korosi titanium membuatnya ideal untuk meningkatkan kinerja dan daya tahan implan medis dan perangkat biomedis.

Fitur dan Manfaat Utama:

1. Biokompatibilitas:

   • Titanium adalah salah satu logam yang paling biokompatibel, yang berarti sangat tahan terhadap korosi dan tidak menyebabkan reaksi merugikan pada tubuh manusia.Hal ini membuatnya menjadi bahan pilihan untuk implan dan perangkat medis yang perlu bersentuhan langsung dengan jaringan atau tulang.

2. Kekuatan dan Ketahanan:

   • Titanium dikenal karena rasio kekuatan berat yang sangat baik, yang berarti bahwa peralatan medis yang terbuat dari titanium ringan dan kuat.Hal ini membuat titanium cakram cocok untuk aplikasi beban seperti penggantian sendi, implan tulang belakang, dan implan gigi.

3. Ketahanan korosi:

   • Titanium sangat tahan terhadap korosi, terutama di lingkungan biologis. Hal ini sangat penting untuk implan atau perangkat yang terkena cairan tubuh untuk waktu yang lama.

4. Tidak bereaksi dengan cairan tubuh:

   • Karena sifatnya yang tidak reaktif, titanium aman untuk digunakan dalam aplikasi medis yang melibatkan paparan jangka panjang terhadap darah, garam, dan cairan tubuh lainnya.

5. Disesuaikan Diameter dan Ketebalan:

   • Dengan diameter mulai dari 150mm sampai 1300mm, cakram titanium ini dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan khusus aplikasi medis.tergantung pada persyaratan aplikasi.

Aplikasi dari Disks Titanium Bulat Medis:

1. Implan Medis:

   • Implan ortopedi: Titanium disk dapat digunakan sebagai bagian dari penggantian sendi, seperti untuk pinggul, lutut, atau tulang belakang.atau spacer intervertebral.
   • Implan gigi: Titanium banyak digunakan dalam implan gigi, dan cakram-cakram ini dapat digunakan untuk membuat mahkota gigi, pilar, dan bagian lain dari gigi palsu.

2. Instrumen bedah:

   • Disk titanium dapat diolah menjadi berbagai alat bedah, seperti pisau pemotong, bisturi, penjepit, dan bor.Daya tahan dan ketahanan terhadap keausan titanium membuatnya ideal untuk instrumen yang perlu mempertahankan ketajaman dan fungsionalitas.

3. Perangkat prostetik:

   • Titanium discs dapat digunakan sebagai bahan dasar untuk anggota badan dan sendi prostetik.siku, atau sendi pinggul.

4. Plat dan sekrup bedah:

   • Titanium disc kadang-kadang digunakan dalam pembuatan pelat bedah, sekrup, dan batang untuk fiksasi tulang selama operasi ortopedi.Komponen-komponen ini biasanya disesuaikan dalam ukuran dan bentuk agar sesuai dengan kebutuhan spesifik pasien.

5. Penggantian dan Regenerasi Tulang

   • Dalam operasi rekonstruksi, titanium disk dapat digunakan sebagai perancah untuk regenerasi tulang.memungkinkan jaringan tulang tumbuh dan mengikat dengan implan dari waktu ke waktu.

6. Aplikasi kardiovaskular:

   • Titanium disk dapat digunakan dalam membuat komponen untuk implan kardiovaskular, seperti katup jantung atau stent vaskular.Biokompatibilitas mereka memastikan mereka berfungsi dengan aman dalam sistem peredaran darah.

7. Lapisan medis:

   • Titanium discs dapat digunakan sebagai target dalam proses sputtering untuk mendeposit lapisan biocompatible pada perangkat medis atau implan lainnya.Lapisan dapat mencakup lapisan titanium oksida (TiO2) atau bahan lain yang meningkatkan sifat permukaan implan.

Titanium Grades:

Titanium diklasifikasikan ke dalam beberapa kelas berdasarkan komposisi, sifat mekanik, dan kemurniannya.Paduan titanium dan kelas yang paling umum digunakan ditunjuk oleh standar ASTM (American Society for Testing and Materials) dan ISO (International Organization for Standardization)Berikut ini adalah gambaran umum dari kelas utama titanium dan penggunaan khas mereka:

1Kelas 1: Titanium murni secara komersial (CP Ti)

• Komposisi: 99,5% titanium (dengan sedikit zat besi, oksigen, dan kotoran lainnya).
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 240 MPa (35 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 170 MPa (25 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 24%
• Karakteristik:
  • Kelas 1 adalah yang paling lembut dan paling lentur dari semua kelas titanium, menawarkan ketahanan korosi dan formabilitas yang sangat baik.
  • Hal ini memiliki weldability terbaik dan mudah untuk mesin, membuatnya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan bentuk yang kompleks.
• Aplikasi:
  • Pengolahan kimia (misalnya, tangki, pipa, dan penukar panas).
  • Lingkungan laut (misalnya, peralatan desalinasi).
  • Implan medis (misalnya, implan gigi, alat prostetik, dan alat bedah).
  • Komponen aerospace di mana kekuatan bukanlah faktor kritis.

2Kelas 2: Titanium murni secara komersial

• Komposisi: 99% titanium (dengan sejumlah kecil zat besi, oksigen, dan kotoran lainnya).
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 400 MPa (58 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 275 MPa (40 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 20%
• Karakteristik:
  • Kekuatan yang lebih tinggi dari Kelas 1, dengan bentuk yang baik dan ketahanan korosi yang sangat baik.
  • Kelas 2 adalah kelas titanium murni yang paling banyak digunakan secara komersial karena keseimbangan kekuatan, fleksibilitas, dan ketahanan korosi.
• Aplikasi:
  • Bagian pesawat ruang angkasa (misalnya, badan pesawat, sayap, knalpot).
  • Peralatan laut dan pengolahan kimia.
  • Implan medis (misalnya, implan ortopedi, lempeng tulang).

3Kelas 3: Titanium murni secara komersial

• Komposisi: 98,5% titanium (dengan sedikit zat besi, oksigen, dan kotoran lainnya).
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 450 MPa (65 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 350 MPa (51 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 18%
• Karakteristik:
  • Menawarkan kekuatan yang lebih tinggi daripada Kelas 1 dan 2 sambil mempertahankan ketahanan korosi yang baik.
  • Lebih sulit terbentuk daripada Grade 1 dan 2 karena kekuatan yang meningkat.
• Aplikasi:
  • Struktur dan komponen pesawat terbang di mana kekuatan tambahan diperlukan tetapi berat harus diminimalkan.
  • Lingkungan laut dan pengolahan kimia (misalnya, penukar panas, wadah reaksi).

4Kelas 4: Titanium murni secara komersial

• Komposisi: 99% titanium (dengan sejumlah kecil zat besi, oksigen, dan kotoran lainnya).
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 550 MPa (80 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 480 MPa (70 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 15%
• Karakteristik:
  • Kelas 4 adalah yang terkuat dari kelas murni komersial.
  • Ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik tetapi lebih sulit untuk dilas dan dibentuk dibandingkan dengan Kelas 1 ¢ 3.
• Aplikasi:
  • Aerospace: digunakan dalam komponen struktural di mana kekuatan dan ketahanan korosi diperlukan.
  • Pengolahan kimia dan aplikasi laut (terutama di mana kekuatan tinggi diperlukan).

5Kelas 5: Ti-6Al-4V (Pengelap Titanium)

• Komposisi: 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium.
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 900 MPa (130 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 800 MPa (116 ksi)
  • Elongasi: 10 ∼ 15%
• Karakteristik:
  • Alpha-beta paduan, menawarkan kekuatan tinggi, ringan, dan ketahanan korosi yang sangat baik.
  • Kelas ini memiliki las dan formabilitas yang baik tetapi masih lebih sulit untuk mesin dibandingkan dengan kelas murni komersial.
• Aplikasi:
  • Aerospace: untuk mesin pesawat, frame pesawat, landing gear, dan bagian struktural pesawat.
  • Implan medis: digunakan untuk penggantian pinggul, lempeng tulang, dan implan gigi.
  • Lingkungan laut: terutama pada komponen bertekanan tinggi.
  • Peralatan olahraga: sepeda berkinerja tinggi, klub golf, dll.

6Kelas 7: Ti-0.2Pd (Pengelap Titanium)

• Komposisi: 0,2% paladium, titanium keseimbangan.
• Sifat Mekanis:
  • Mirip dengan Kelas 2 dalam hal kekuatan tetapi dengan ketahanan korosi yang ditingkatkan, terutama terhadap klorin dan air laut.
• Karakteristik:
  • Palladium tambahan memberikan paduan ini peningkatan ketahanan terhadap lingkungan klorida tertentu.
• Aplikasi:
  • Pengolahan kimia: digunakan di lingkungan yang sangat korosif, seperti produksi klorin dan reaktor kimia.

7Kelas 9: Ti-3Al-2.5V (Pengelap Titanium)

• Komposisi: 3% aluminium, 2,5% vanadium, titanium keseimbangan.
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 600 MPa (87 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 550 MPa (80 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 15%
• Karakteristik:
  • Paduan alfa-beta dengan keseimbangan yang baik dari kekuatan, formabilitas, dan ketahanan korosi.
• Aplikasi:
  • Aerospace: komponen struktural pesawat.
  • Implan medis: lempeng tulang dan implan gigi.
  • Peralatan olahraga dan suku cadang mobil.

8Kelas 12: Ti-0.3Mo-0.8Ni (Pengelap Titanium)

• Komposisi: 0,3% molibdenum, 0,8% nikel, titanium keseimbangan.
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 620 MPa (90 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 550 MPa (80 ksi)
  • Perpanjangan: minimal 15%
• Karakteristik:
  • Ketahanan korosi yang sangat baik dalam lingkungan asam sulfat dan klorida.
  • Lebih kuat dan lebih mudah dibentuk dari titanium murni.
• Aplikasi:
  • Industri pengolahan laut dan kimia, termasuk tangki dan penukar panas.
  • Aplikasi kedirgantaraan.

9Kelas 23: Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial)

• Komposisi: 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium (mirip dengan Kelas 5, tetapi dengan tingkat elemen interstitial yang lebih rendah).
• Sifat Mekanis:
  • Kekuatan tarik: ~ 880 MPa (128 ksi)
  • Kekuatan output: ~ 780 MPa (113 ksi)
  • Elongasi: 10 ∼ 15%
• Karakteristik:
  • Kandungan interstitial yang rendah untuk meningkatkan ketangguhan dan ketahanan fraktur, menjadikannya ideal untuk aplikasi medis di mana ketahanan kelelahan dan keandalan jangka panjang sangat penting.
• Aplikasi:
  • Implan medis (misalnya, implan ortopedi dan gigi).
  • Aplikasi aerospace dan kinerja tinggi.

Kesimpulan:

Titanium alloy sputtering targets, termasuk TiAl alloys, adalah bahan serbaguna yang banyak digunakan untuk aplikasi pelapis di industri mulai dari aerospace hingga elektronik dan biomedis.Bahan-bahan ini memberikan sifat yang luar biasa seperti kekuatan, ketahanan korosi, biokompatibilitas, dan ketahanan haus, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang menuntut yang membutuhkan film tipis tahan lama dan berkinerja tinggi.Saat memilih target titanium sputtering, faktor-faktor seperti komposisi paduan, kemurnian, dan target geometri harus dipertimbangkan untuk mencapai hasil yang optimal dalam proses sputtering.