大尺寸鈦靶塊的成型工藝創新隨著顯示面板、光伏玻璃等行業的發展，對大尺寸鈦靶塊（單塊尺寸超過1500mm×1000mm×20mm）的需求日益增長，傳統成型工藝因存在成型難度大、內部應力集中等問題，難以制備出合格的大尺寸產品。大尺寸鈦靶塊成型工藝創新采用“拼焊+整體鍛壓”的復合成型技術，成功突破了尺寸限制。首先，選用多塊小尺寸鈦錠作為坯料，采用真空電子束焊接技術進行拼焊，焊接過程中采用窄間隙焊接工藝，焊縫寬度控制在3-5mm，同時通過焊縫背面保護和焊后真空退火處理（800℃保溫2h），消除焊接應力，使焊縫的強度達到基體強度的95%以上。拼焊后的坯料進入整體鍛壓階段，創新采用大型水壓機進行多向鍛壓，鍛壓過程中采用“先寬展后延伸”的工藝路線，寬展階段的壓下量控制在30%-40%，延伸階段的壓下量控制在20%-30%，并通過計算機模擬鍛壓過程中的應力分布，優化鍛壓參數，避免出現局部應力集中。鍛壓后的坯料再經過數控銑削加工，保證靶塊的平面度誤差控制在0.1mm/m以內。高純度鈦靶塊（≥99.9999%）適配 16 兆位超大規模集成電路，無雜質干擾制程。中山TA2鈦靶塊的市場

2016-2020 年，鈦靶塊行業進入應用領域多元化拓展的關鍵階段，從傳統領域向新興產業延伸。在鞏固半導體、顯示面板、航空航天等傳統市場的基礎上，鈦靶塊憑借其優異的綜合性能，在新能源、醫療健康、環保等領域開辟了新的應用場景。新能源領域，鈦靶塊用于太陽能電池電極薄膜和新能源汽車電池正極涂層制備，提升電池的導電性和使用壽命；醫療領域，依托生物相容性優勢，用于人工關節、心臟支架等植入器械的表面鍍膜，降低排異反應風險；環保領域，用于污水處理設備的防腐涂層，提升設備耐腐蝕性和使用壽命。技術層面，復合鈦靶材成為研發熱點，鈦鋁、鈦鉬等合金靶材因適配柔性顯示、高折射率薄膜等新需求，應用占比逐年提升。市場規模持續擴大，2020 年全球高純鈦濺射靶材市場收入已達可觀規模，我國市場增速高于全球平均水平。這一階段的發展特征是應用邊界持續拓寬，產品結構向高附加值方向升級，新興領域成為行業增長的新引擎。海東TA11鈦靶塊用于制備半導體電極，實現高效電荷傳輸與信號轉換，保障功率器件正常工作。

技術瓶頸與挑戰將成為鈦靶塊行業發展的關鍵制約因素。高純度鈦靶的制備仍面臨雜質控制難題，5N以上純度的鈦靶在批量生產中穩定性不足，氧、碳等雜質含量易波動，需突破分子級提純技術。大尺寸靶材的拼接與平整度控制難度極大，G10.5代線用靶材的平面度要求≤0.1mm/m，當前國內企業能實現小批量生產，需攻克大型靶材的精密加工和應力消除技術。復合靶材的組分均勻性控制是難點，多元復合靶材不同區域的組分偏差易導致鍍膜性能不均，需開發的組分調控和混合工藝。此外，靶材利用率偏低仍是行業共性問題，傳統工藝利用率40%-55%，雖然旋轉靶材可提升至60%以上，但與理論利用率仍有差距，需研發新型磁控濺射設備與靶材結構匹配技術。知識產權壁壘也不容忽視，國際巨頭在鈦靶制備工藝上擁有大量，國內企業需加強自主研發，突破，同時規避侵權風險。

鈦靶塊的制備工藝是決定其性能的環節，一套成熟的制備流程需要經過多道嚴格工序，每一步工序的參數控制都直接影響終產品的質量。鈦靶塊的制備通常以鈦 sponge（海綿鈦）為初始原料，海綿鈦是通過克勞爾法或亨特法從鈦礦石中提煉而成，其純度直接影響后續靶塊的純度，因此在選用時需根據靶塊的純度要求進行篩選。首先進行的是原料預處理工序，將海綿鈦破碎成合適粒度的顆粒，去除表面的雜質與氧化層，然后根據需要加入適量的合金元素（如制備鈦合金靶塊時），并進行均勻混合。接下來是壓制工序，將混合均勻的原料放入模具中，在液壓機的作用下施加一定的壓力（通常為100-300MPa），將松散的顆粒壓制成具有一定密度和強度的坯體，即“壓坯”。壓制過程中需控制好壓力大小與加壓速度，壓力過小會導致坯體致密度不足，后續燒結易出現開裂；壓力過大則可能導致顆粒間產生過度摩擦，影響坯體的均勻性。壓制成型后，坯體將進入燒結工序，這是提高靶塊致密度與強度的關鍵步驟。燒結通常在真空或惰性氣體保護氛圍下進行，以防止坯體在高溫下氧化，燒結溫度一般控制在1200-1400℃，保溫時間為2-6小時，通過高溫作用使顆粒間發生擴散、融合，形成致密的晶體結構。高純度鈦靶塊，純度可達 99.9% 以上，密度 4.5g/cm3，為濺射鍍膜提供基材。

盡管鈦靶塊行業發展勢頭良好，但仍面臨諸多挑戰與制約因素，成為影響行業高質量發展的關鍵瓶頸。技術層面，鈦靶材的技術仍被國際巨頭壟斷，國內企業在 5N5 級以上超高純鈦提純、大尺寸靶材晶粒均勻性控制等方面仍存在差距；設備方面，部分加工和檢測設備依賴進口，制約了技術升級速度。原料供應方面，高純鈦原料的穩定性供應仍面臨風險，部分原料依賴從日本、俄羅斯進口，受國際經濟環境影響較大。市場方面，國際競爭日趨激烈，貿易保護主義抬頭可能影響全球供應鏈穩定；同時，下游產業技術迭代速度快，對靶材企業的研發響應能力提出更高要求。成本方面，高純鈦靶材生產流程復雜、能耗較高，原材料價格波動直接影響企業盈利能力。這些挑戰要求行業企業加大研發投入、優化供應鏈管理、提升成本控制能力，通過技術創新和產業協同突破發展瓶頸。光學鏡片鍍膜，濺射形成功能性薄膜，增強鏡片耐磨與光學性能。中山TA2鈦靶塊的市場

沉積鈦氮化物絕緣層，隔離顯示面板電路層，防止短路漏電，提升可靠性。中山TA2鈦靶塊的市場

高純度鈦靶塊的提純工藝創新傳統鈦靶塊提純工藝多采用真空電弧熔煉法，其純度通常止步于99.99%（4N），難以滿足半導體芯片等領域對雜質含量低于1ppm的嚴苛要求。創新型聯合提純工藝實現了突破性進展，該工藝以Kroll法產出的海綿鈦為原料，先通過電子束熔煉技術去除鈦中的高蒸氣壓雜質（如鈉、鎂、氫等），熔煉過程中采用水冷銅坩堝與電子束掃描控溫，將熔池溫度穩定在1800-2000℃，使雜質蒸發率提升至95%以上。隨后引入區域熔煉技術，以每分鐘0.5-1cm的速度移動感應線圈，利用雜質在固液兩相中的分配系數差異，對鈦錠進行3-5次定向提純。終產出的鈦靶塊純度可達99.9995%（5N5），其中氧、氮等關鍵雜質含量分別控制在0.3ppm和0.2ppm以下。該工藝還創新性地加入在線雜質檢測模塊，通過激光誘導擊穿光譜（LIBS）實時監測提純過程中的雜質含量，實現提純參數的動態調整，使產品合格率從傳統工藝的75%提升至92%。此創新不僅填補了國內高純度鈦靶塊的技術空白，還使我國在鈦靶材料領域擺脫了對進口的依賴，相關技術已應用于中芯國際等半導體企業的芯片制造生產線。中山TA2鈦靶塊的市場

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