靶材在航空航天领域中的应用
靶材在航空航天领域中发挥着至关重要的作用,其通过物理气相沉积(PVD)等先进工艺制备的关键薄膜,直接关系到飞行器、发动机及机载设备在极端环境下的高性能、高可靠性与长寿命运行。
在航空发动机方面,靶材用于制备热障涂层(TBCs)。采用氧化钇稳定氧化锆(YSZ)等陶瓷靶材,在高温合金叶片表面沉积具有优异隔热性能的陶瓷层,可有效降低基底金属温度高达100-300°C,显著提升发动机热效率和工作温度上限,同时增强叶片抗高温氧化和热腐蚀能力。此外,高纯度铂、铝或铂铝合金靶材用于制备抗氧化粘结层,进一步延长热障涂层体系在极端热循环条件下的服役寿命。
在飞行器结构件与导航系统领域,靶材应用同样关键。利用铬靶、钛靶或硅靶制备的耐磨涂层,被广泛应用于起落架、传动部件及舱门作动系统,显著降低摩擦磨损,提高部件疲劳强度。在机载电子设备中,高纯度金靶、银靶或铜靶用于在高性能集成电路和微波组件上沉积高导电路径和电磁屏蔽层,确保复杂电磁环境下信号的完整性与传输可靠性,满足航空电子系统对轻量化、小型化和高可靠性的严苛要求。
随着航空航天技术向更高速度、更长航时及更强环境适应性发展,新型靶材及其涂层技术持续演进。例如,氮化铝(AlN)等高导热靶材用于解决高功率机载设备的散热问题;氮化硅或多元复合靶材则用于开发新一代耐超高温、抗粒子辐照的防护涂层,支撑高超音速飞行器和空间探测装备的发展。靶材已成为提升航空航天装备性能与自主可控能力的关键基础材料。