Titandiborid TiB2 - Targets und Beschichtungen

Titandiborid (TiB2)-Beschichtungen mit hexagonaler Kristallstruktur sind sehr hart. Zusätzlich zur Härte bei Raumtemperatur behalten TiB2-Schichten ihre Härte und chemische Inertheit bei erhöhten Temperaturen während der Bearbeitungsprozesse bei, sogar in Kontakt mit Aluminium und seinen Legierungen. Die beeindruckendsten Punkte sind: Die TiB2-Schicht behält ihren hohen Elastizitätsmodul, ihre Druckfestigkeit und ihre Verschleißfestigkeit bei sehr hohen Bearbeitungstemperaturen.

Daher sind Beschichtungen aus TiB2-Schichten sehr beliebt und werden in der Umformung, in der Werkzeugbeschichtung, beim Spritzgießen und bei vielen anderen Anwendungen eingesetzt, bei denen ein hervorragendes tribologisches Verhalten wichtig ist.

Für das Aufbringen von TiB2-Schichten und die Performance der Schichten sind im wesentlichen zwei Dinge entscheidend:

1. Die Beschichtungsprozess-Technologie und

2. die Qualität der Beschichtungswerkstoffe.

Es gibt zwei wichtige Parameter, die einen direkten Einfluss auf die Eigenspannung und die Mikrostruktur der Beschichtung haben, die sich letztendlich in die Beschichtungseigenschaften und die Produktfunktionalitäten während des Bearbeitungsprozesses umwandeln.

Für TiB2-Beschichtungen wird von den Kunden häufig eine Härte von über 4000 HV verlangt.

Bei einer solch hohen Härte ist es auch sehr wichtig, das Elastizitätsmodul zu senken, um die Verschleißfestigkeit hoch zu halten. Abgesehen davon gibt es bei der Verwendung von TiB2-Material für industrielle Anwendungen mit hoher Skalierbarkeit noch einige Herausforderungen, insbesondere Bruchzähigkeit, Druckspannung und schlechte Haftung, die eine sorgfältige Auswahl der Prozesstechnologie und der Qualität der Sputtertargets erfordern.