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TA10 （钛靶）百科

TA10 钛靶通常指以 TA10 钛合金（Ti-0.3Mo-0.8Ni）制成的溅射靶材。它对应美国牌号 ASTM Grade 12 / UNS R53400，属于低合金化 α 型/近 α 型耐蚀钛合金。与纯钛靶相比，TA10 靶的核心优势是：耐缝隙腐蚀、耐还原性酸和耐高温氯化物能力显著提高，同时成本低于含 Pd 的 TA9（Ti-0.2Pd）靶。

一、TA10 钛靶成分

1. 名义成分

元素

含量（wt%）

作用

余量

基体

0.2–0.4

提高耐缝隙腐蚀、耐还原性酸能力

0.6–0.9

改善钝化，提高耐蚀性

≤0.30

杂质

≤0.25

杂质，靶材级常控制更低

≤0.08

杂质

≤0.03

杂质

≤0.015

杂质

其他

单个 ≤0.10，总和 ≤0.40

杂质

靶材级 TA10 通常比结构件标准更严：金属杂质总和更低，气体杂质如 O、N、H、C 控制更严格，以保证溅射稳定性和薄膜质量。

2. 牌号对应

中国：TA10

美国：ASTM Grade 12，UNS R53400

名义：Ti-0.3Mo-0.8Ni

常见标准：GB/T 3620.1、ASTM B265/B348 等，靶材另有订货技术协议。

二、TA10 钛靶性能

1. 物理性能（典型值）

项目

典型值

密度

约 4.54 g/cm³

熔点

约 1660–1670 ℃

弹性模量

102–110 GPa

热膨胀系数

约 8.9×10⁻⁶ /K

热导率

17–19 W/(m·K)

电阻率

约 1.5–1.8 μΩ·m

磁性

无磁

晶体结构

α 相为主，少量 β 相

2. 力学性能（退火态典型值）

项目

典型值

抗拉强度

485–620 MPa

屈服强度

345–510 MPa

延伸率

18–25%

硬度

160–200 HV

加工性

可焊接、可冷热成型，冷加工会硬化

3. 靶材级性能要求

纯度：通常 3N–4N 级，合金靶更强调金属杂质总和与气体杂质。

密度：≥99.5% 理论密度，减少气孔和溅射颗粒。

晶粒：细小均匀，常见 ≤100 μm，高端可 ≤50 μm。

成分均匀性：Mo、Ni 分布均匀，避免薄膜成分偏析。

表面：Ra ≤1.6 μm，可定制更高表面质量。

绑定：铟焊、扩散焊，背板常用 Cu、CuCrZr 或不锈钢。

规格：圆靶、矩形平面靶、旋转靶，尺寸可定制。

4. 耐蚀性能

TA10 的最大特点是耐蚀性优于工业纯钛：

海水、氯化物：耐点蚀、耐缝隙腐蚀优秀，临界缝隙腐蚀温度远高于纯钛。

还原性酸：在硫酸、盐酸等介质中优于纯钛。

氧化性酸：良好。

湿氯气、次氯酸盐、氯碱环境：优秀。

不耐介质：HF、含氟离子溶液、浓热盐酸/硫酸等需谨慎评估。

5. 溅射成膜特点

可制备 Ti-Mo-Ni 合金膜，也可反应溅射制备 TiMoNiN、TiNiN、TiMoN 等。

薄膜通常具有更好的耐蚀、耐磨和装饰性能。

Mo、Ni 与 Ti 的溅射产额不同，长期溅射需关注靶面成分变化和膜成分校正。

含 Ni 薄膜在半导体前道需评估 Ni 污染风险。

三、TA10 钛靶应用领域

领域

典型应用

说明

装饰镀膜

手机、手表、卫浴、五金、建筑板

银灰、黑色等装饰膜，耐蚀耐磨

工具模具

刀具、模具、注塑模、活塞环

TiMoNiN 等硬质耐蚀涂层

海洋工程

海水泵阀、管道、换热器、海水淡化

耐氯离子缝隙腐蚀

化工防腐

反应釜、换热器、塔器、氯碱设备

耐还原性酸和氯化物

氯碱电解

电极、阳极、电解槽部件

耐湿氯气、次氯酸盐

电子半导体

阻挡层、粘附层、电极、电阻膜

前道 CMOS 慎用，后道/功率器件更合适

光伏显示

薄膜太阳能、显示电极、装饰膜

导电、耐蚀功能层

医疗

手术器械、牙科工具、器械涂层

含 Ni，植入类需评估致敏风险

汽车航空

装饰件、传感器、液压管、紧固件

耐蚀轻量化部件

四、与相关靶材对比

靶材

特点

适用

TA1/TA2 纯钛靶

成本低，装饰 TiN 常用

装饰、一般耐蚀

TA9 Ti-0.2Pd 靶

耐蚀极佳，但 Pd 贵

强腐蚀、高端化工

TA10 Ti-0.3Mo-0.8Ni 靶

耐缝隙腐蚀好，成本适中

海水、化工、氯碱、耐蚀镀膜

高纯 Ti 靶

半导体前道常用

阻挡层、粘附层

五、选型与使用注意

确认牌号：TA10 = Ti-0.3Mo-0.8Ni = ASTM Grade 12。

不要只看“钛纯度”：合金靶要关注 Mo、Ni 配比、气体杂质和成分均匀性。

关注晶粒与密度：影响溅射速率、颗粒和膜厚均匀性。

绑定质量：高功率溅射必须保证冷却，避免靶材过热开裂。

半导体前道慎用：Ni 是污染敏感元素，通常选高纯 Ti/TiN。

安全：钛粉易燃，机加工粉尘需防爆。

总结

TA10 钛靶 = Ti-0.3Mo-0.8Ni 合金靶，对应 ASTM Grade 12。
它的核心优势是：耐缝隙腐蚀、耐还原性酸、耐海水和氯化物，成本低于 TA9 含 Pd 钛靶。作为靶材，主要用于装饰镀、工具模具硬质涂层、海洋化工耐蚀涂层、氯碱电解、光伏显示及部分电子薄膜领域。若只需普通装饰 TiN，纯钛靶更经济；若要求强耐蚀且无 Ni，则考虑 TA9；若用于半导体前道，则优先高纯 Ti 靶。