Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo-Target) Beschreibung
Das Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo) weist eine einzigartige Kombination von physikalisch-chemischen Eigenschaften auf, die sich aus seiner ternären Legierungszusammensetzung ergeben, die typischerweise durch Formulierungen wie Ni80Fe15,5Mo4,5 repräsentiert wird. Das Material weist aufgrund seiner optimierten metallurgischen Verarbeitung eine außergewöhnliche strukturelle Homogenität auf, wobei die feinkörnige Mikrostruktur und die gleichmäßige Phasenverteilung eine gleichbleibende Leistung bei der Dünnschichtabscheidung gewährleisten. Die Legierung besitzt eine hohe thermische Stabilität, die auch bei hohen Temperaturen, wie sie bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) auftreten, erhalten bleibt, während ihr maßgeschneiderter Wärmeausdehnungskoeffizient spannungsbedingte Defekte in den abgeschiedenen Schichten minimiert. Die mechanische Robustheit der Legierung, die sich durch eine erhöhte Zugfestigkeit und Härte auszeichnet (die in analogen pulvermetallurgischen Systemen oft 1400 MPa übersteigt), wird auf die Festigkeitssteigerung durch Molybdän und die Wechselwirkungen zwischen intermetallischen Phasen zurückgeführt. Seine Korrosionsbeständigkeit, die besser ist als bei binären Ni-Fe-Systemen, ist auf die Passivierungsfähigkeit von Molybdän in oxidierenden Umgebungen zurückzuführen. Das Material weist abstimmbare magnetische Eigenschaften auf, wobei Nickel und Eisen zum weichmagnetischen Verhalten beitragen, während Molybdän die magnetische Anisotropie und Koerzitivfeldstärke mildert. Die hohe elektrische Leitfähigkeit in Verbindung mit einem geringen Gehalt an intrinsischen Verunreinigungen (typischerweise ≤99,95 % Reinheit) gewährleistet einen effizienten Elektronentransport während der Sputterprozesse. Die Dichte der Legierung und die Sputterausbeute werden durch Anpassungen der Zusammensetzung präzise gesteuert, was vorhersehbare Abscheidungsraten und Schichtstöchiometrie ermöglicht. Die Optimierung der Oberflächenmorphologie durch fortschrittliche Bearbeitungstechniken führt zu einer extrem niedrigen Rauheit (<0,5 µm Ra), die für ein defektfreies Dünnschichtwachstum entscheidend ist. Diese Eigenschaften ergeben sich aus dem synergetischen Zusammenspiel der Duktilität des Nickels, der magnetischen Eigenschaften des Eisens und der feuerfesten Eigenschaften des Molybdäns innerhalb der Legierungsmatrix.
Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo-Target) Spezifikation
Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
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Ni, Fe, Mo
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Reinheit
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99.9%
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Form
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Planare Scheibe
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*Dieoben genannten Produktinformationen basieren auf theoretischen Daten. Für spezifische Anforderungen und detaillierte Anfragen, kontaktieren Sie uns bitte.
Abmessungen
Dicke
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3mm (kann angepasst werden)
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Durchmesser
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50,8 mm (kann individuell angepasst werden)
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Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo-Target) Anwendungen
- Das Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo-Target) ist dank seiner maßgeschneiderten Legierungseigenschaften in vielen Bereichen der Spitzentechnologie vielseitig einsetzbar. In der Elektronik machen seine überragende magnetische Leistung und hohe elektrische Leitfähigkeit es unentbehrlich für die Herstellung von magnetischen Speichermedien (z. B. Festplattenaufzeichnungsschichten) und dünnen Sensorschichten, bei denen die präzise Steuerung der magnetischen Anisotropie und des spezifischen Widerstands durch PVD (Physical Vapor Deposition) Datenspeicherlösungen mit hoher Dichte ermöglicht. Bei optischen Beschichtungen dienen gesputterte NiFeMo-Filme als Antireflexionsschichten, infrarotreflektierende Beschichtungen und transparente leitfähige Elektroden, insbesondere für flexible Displays und Schichten zur Optimierung der Grenzflächen für Solarzellen.
- In der Katalyse untermauern die Oberflächenreaktivität und die Korrosionsbeständigkeit des Materials seine Verwendung in elektrochemischen Katalysatoren, z. B. als Elektroden für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) bei der Wasserelektrolyse und als bifunktionale Katalysatorträger in Brennstoffzellen. Im Bereich der erneuerbaren Energien ermöglichen NiFeMo-Targets die Abscheidung von Stromabnehmerbeschichtungen für Lithium-Ionen-Batterien und von Grenzflächenschichten für Festkörperbatterien, wobei die einstellbare Zusammensetzung die Kompatibilität mit verschiedenen Elektrolyten gewährleistet. Industrielle Anwendungen nutzen die mechanische Robustheit von NiFeMo, die von analogen hochfesten Legierungen (z. B. Ni-Mo-Stählen) abgeleitet ist, um verschleißfeste und hochtemperaturbeständige Schutzschichten für Turbinenschaufeln in der Luft- und Raumfahrt oder korrosionsbeständige Schichten in Halbleiteranlagen herzustellen.
- Unterstützt durch das technische Fachwissen von Stanford Advanced Materials werden die anpassbaren Lösungen - einschließlich der Abstimmung des Mo-Gehalts für eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, der Optimierung der Mikrostruktur (z. B. Kontrolle der Korngröße zur Minimierung von Filmdefekten) und verschiedener Geometrien (planare, rotierende oder rohrförmige Targets) - sowohl den Anforderungen der Forschung und Entwicklung als auch denen der Industrie gerecht. Die Beispiele reichen von ultradünnen gleichmäßigen Beschichtungen für flexible Elektronik bis hin zu Targets mit abgestufter Zusammensetzung für Hochtemperaturgeräte. Aufkommende Anwendungen in der additiven Fertigung (z. B. Laserauftragschweißen) und mikroelektromechanische Systeme (MEMS) unterstreichen das interdisziplinäre Potenzial.
Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo-Target) Verpackung
Unsere Produkte werden in kundenspezifischen Kartons verschiedener Größen verpackt, die sich nach den Abmessungen des Materials richten. Kleine Artikel werden sicher in PP-Kartons verpackt, während größere Artikel in maßgeschneiderte Holzkisten gelegt werden. Wir achten auf die strikte Einhaltung der kundenspezifischen Verpackungsvorschriften und die Verwendung geeigneter Polstermaterialien, um einen optimalen Schutz während des Transports zu gewährleisten.

Verpackung: Karton, Holzkiste, oder kundenspezifisch.
Herstellungsprozess
1. Kurzer Ablauf des Herstellungsprozesses

2. Prüfverfahren
- Analyse der chemischen Zusammensetzung - Verifiziert mit Techniken wie GDMS oder XRF, um die Einhaltung der Reinheitsanforderungen zu gewährleisten.
- Prüfung der mechanischen Eigenschaften - Umfasst Tests der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung zur Bewertung der Materialleistung.
- Maßprüfung - Misst Dicke, Breite und Länge, um die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen zu gewährleisten.
- Prüfung der Oberflächenqualität - Überprüfung auf Defekte wie Kratzer, Risse oder Einschlüsse durch Sicht- und Ultraschallprüfung.
- Härteprüfung - Bestimmt die Materialhärte zur Bestätigung der Gleichmäßigkeit und mechanischen Zuverlässigkeit.
Häufig gestellte Fragen zu Nickel-Eisen-Molybdän-Targets (NiFeMo-Targets)
Q1: Was ist ein Nickel-Eisen-Molybdän (NiFeMo)-Target?
A1: Das NiFeMo-Target ist ein Sputtertarget aus einer hochreinen Legierung aus Nickel (Ni), Eisen (Fe) und Molybdän (Mo), das für Dünnschicht-Beschichtungsprozesse wie die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) entwickelt wurde.
F2: Welche Branchen verwenden NiFeMo-Targets?
A2: Zu den wichtigsten Anwendungen gehören die Elektronik (Magnetspeicher, Sensoren), die Optik (Antireflexbeschichtungen, transparente leitfähige Schichten), die Katalyse (Elektroden für die Wasserspaltung), erneuerbare Energien (Batteriebeschichtungen) und industrielle Schutzbeschichtungen (Luft- und Raumfahrt, Halbleiterausrüstung).
F3: Was sind die wichtigsten Leistungsvorteile von NiFeMo-Targets?
A3: Hohe strukturelle Homogenität und thermische Stabilität für eine gleichmäßige Dünnschichtabscheidung
Verbesserte mechanische Festigkeit (z. B. Festigkeitssteigerung durch Mo)
Hervorragende Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu binären Ni-Fe-Legierungen
Abstimmbare magnetische und elektrische Eigenschaften für spezielle Anwendungen
Leistungsvergleichstabelle mit Konkurrenzprodukten
Nickel-Eisen-Molybdän-Target (NiFeMo-Target) im Vergleich zu konkurrierenden Materialien: Leistungsvergleich
Eigenschaft
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NiFeMo-Target
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Konkurrierende Produkte
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Leistungsvorteile
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Katalytische Aktivität
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Verbesserte Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) aufgrund der synergistischen Ni/Fe/Mo-Wechselwirkung
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Reines Mo: Begrenzte aktive Stellen; Ni-Fe-Legierungen: Geringere Mo-induzierte Oberflächenreaktivität
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NiFeMo weist im Vergleich zu reinem MoS₂ ein niedrigeres Anfangspotenzial (~30 % Reduktion) und eine höhere Stromdichte auf. Ni-Nanopartikel bieten zusätzliche aktive Stellen und verbessern die Kinetik des Ladungstransfers.
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Mechanische Festigkeit
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Hohe Zugfestigkeit (~1400 MPa) durch Verfestigung in fester Lösung durch Mo
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Ni-Mo-Legierungen: ~1200 MPa; Fe-Mo-Legierungen: ~1000 MPa
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Der Mo-Gehalt erhöht die Härte und die Kriechbeständigkeit bei hohen Temperaturen (bis zu 700°C). Überlegene Eigenschaften gegenüber binären Ni-Fe-Legierungen bei tragenden Anwendungen.
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Thermische Stabilität
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Behält die strukturelle Integrität bis zu 800°C bei
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Reines Mo: Erweicht über 600°C; Ni-Fe-Legierungen: Phaseninstabilität über 500°C
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Mo stabilisiert die Korngrenzen und reduziert die thermische Ausdehnungsfehlanpassung. LPPS-verarbeitete Mo-Targets zeigen eine ähnliche Stabilität, aber keine Anpassungsfähigkeit an Legierungen.
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Gleichmäßigkeit der Abscheidung
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Feinkörniges Mikrogefüge (≤0,4 µm) mit gleichmäßiger Sputterausbeute
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Grobkörnige Mo-Targets: ~1,5 µm Korngröße; Ni-Fe: Variable Porosität (~2-5%)
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Kleinere Korngröße und kontrollierter Sauerstoffgehalt (~0,18%) gewährleisten homogene Dünnschichtabscheidung (z.B. 700 nm Mo-Schichten mit <0,5 µm Ra-Rauheit).
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Korrosionsbeständigkeit
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Mo-Passivierung in oxidierenden Umgebungen erhöht die Haltbarkeit
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Ni-Fe-Legierungen: Anfällig für Lochfraß; reines Mo: Begrenzte Oxidationsbeständigkeit
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Mo-reiche Oberflächenschichten hemmen den Abbau in sauren/alkalischen Bedingungen. Nachgewiesene Stabilität in der HER-Katalyse über 100+ Stunden.
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Anpassungsfähigkeit
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Einstellbarer Mo-Gehalt (z.B. 4,5-25%) und Zielgeometrien (planar/rotierend)
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Binäre Legierungen (Ni-Mo/Fe-Mo): Begrenzte Flexibilität bei der Zusammensetzung
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Stanford Advanced Materials bietet maßgeschneiderte Lösungen für bestimmte Stöchiometrien (z. B. Ni80Fe15,5Mo4,5) und Substratkompatibilität, im Gegensatz zu starren industriellen Mo-Anoden.
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Kosteneffizienz
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Geringere Pt-Abhängigkeit im Vergleich zu Pt-MoS₂-Katalysatoren
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Pt-modifizierte Katalysatoren: 3-5× höhere Kosten
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NiFeMo erreicht 85-90 % der HER-Effizienz von Pt-MoS₂ bei 40 % geringeren Kosten und ist damit für die großtechnische Wasserstoffproduktion geeignet.
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Verwandte Informationen
- Rohstoffe - Nickel
Grundlegende Eigenschaften
Ordnungszahl: 28
Atommasse: 58,69 g/mol
Dichte: 8,908 g/cm³
Schmelzpunkt: 1455°C
Eigenschaften: Silbrig-weiß, ferromagnetisch (bei Raumtemperatur), formbar, dehnbar und korrosionsbeständig. An der Luft unter Standardbedingungen stabil.
Oxidationsstufen: Hauptsächlich +2; gelegentlich +1, +3 oder +4.
Chemische Eigenschaften
Korrosionsbeständigkeit: Bildet in feuchter Luft eine schützende Oxidschicht (NiO); mäßig beständig gegen Säuren und Laugen (passiviert durch konzentrierte Salpetersäure).
Legierungseigenschaften: Bildet leicht Legierungen mit Eisen, Kupfer und Chrom (z. B. rostfreier Stahl, Nitinol).
Katalytische Aktivität: Weit verbreitet in Hydrierungsreaktionen (z. B. Härtung von Pflanzenöl).
Anwendungen
Herstellung von rostfreiem Stahl (macht über 70 % des weltweiten Nickelverbrauchs aus): Verbessert die Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit.
Batterie-Materialien: Schlüsselkomponente in Nickel-Metallhydrid- (NiMH) und Lithium-Ionen-Batterien (z. B. NMC-Kathoden).
Galvanische Beschichtung: Vernickelung für Korrosionsschutz und dekorative Oberflächen.
Hochtemperatur-Legierungen: Werden wegen ihrer Hitzebeständigkeit in Düsentriebwerken, Gasturbinen und Kernreaktoren verwendet.
Katalysatoren: Industrielle Hydrierungs- und Entschwefelungsprozesse in der petrochemischen Raffinerie.
Ressourcen und Produktion
Große Reserven: Indonesien (größte Reserven weltweit), Philippinen, Russland.
Formen des Abbaus: Sulfiderze (z. B. Pentlandit) und Lateriterze (Oxide).
Umweltaspekte: Bei der Nickelverhüttung werden Schwefeloxide (SOx) und Schwermetallschadstoffe freigesetzt.
- Rohstoffe - Eisen
Physikalische Eigenschaften
- Dichte: ~7,87 g/cm³
- Schmelzpunkt: 1538°C
- Siedepunkt: 2862°C
- Magnetismus: Ferromagnetisch bei Raumtemperatur (bis ~770°C, Curie-Punkt)
- Erscheinungsbild: Glänzend silbergrau in frischem Zustand, oxidiert jedoch leicht an der Luft.
Chemische Eigenschaften
- Eisen bildet leicht Oxide wie Fe₂O₃ (Rost) und Fe₃O₄, besonders in feuchter Luft.
- Es kommt häufig in den Oxidationsstufen +2 und +3 in Verbindungen vor (Fe²⁺, Fe³⁺).
- Reagiert mit verdünnten Säuren unter Bildung von Wasserstoffgas.
- Obwohl es reaktiv ist, bildet es in manchen Umgebungen eine passive Schicht, die es vor weiterer Korrosion schützen kann.
Industrielle Bedeutung
- Stahlerzeugung: Eisen ist der Hauptbestandteil in der Stahlerzeugung, wo es mit Kohlenstoff und anderen Elementen legiert wird, um eine Vielzahl von Konstruktionsmaterialien herzustellen.
- Magnetische Werkstoffe: Aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften wird es in Transformatoren, Motoren und bei der Datenspeicherung verwendet.
- Elektronik und dünne Schichten: Eisen und seine Legierungen (wie NiFe, FeCr) werden in Sputtertargets und Beschichtungen für magnetische und strukturelle Anwendungen verwendet.
- Katalysatoren: Werden in chemischen Prozessen wie dem Haber-Bosch-Verfahren zur Ammoniaksynthese verwendet.
Biologische Rolle
- Eisen ist ein lebenswichtiges Element, das eine zentrale Rolle beim Sauerstofftransport (Hämoglobin), bei der Funktion von Enzymen und im Zellstoffwechsel spielt.
Sicherheit und Handhabung
- Metallisches Eisen in loser Form ist im Allgemeinen sicher und ungiftig, aber feines Pulver kann entflammbar sein und sollte in kontrollierten Umgebungen gehandhabt werden.
- Rohstoffe - Molybdän
Physikalische Eigenschaften
- Dichte: ~10,2 g/cm³
- Schmelzpunkt: 2623°C (einer der höchsten unter allen Metallen)
- Siedepunkt: 4639°C
- Härte: Hohe Festigkeit und Härte, insbesondere bei erhöhten Temperaturen
- Thermische und elektrische Leitfähigkeit: Guter Wärme- und Stromleiter; Wärmeleitfähigkeit ~138 W/m-K
Chemische Eigenschaften
- Molybdän ist in Luft und Wasser bei Raumtemperatur relativ inert.
- Es bildet stabile Oxide (insbesondere MoO₃) und ist gegen viele Säuren beständig, insbesondere wenn es legiert ist.
- Übliche Oxidationsstufen sind +4 und +6, wobei Mo⁶⁺ in Verbindungen am häufigsten vorkommt.
Industrielle Anwendungen
- Legierungsmittel: Weit verbreitet in der Stahl- und Superlegierungsproduktion zur Verbesserung von Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
- Elektronik und dünne Schichten: Mo ist aufgrund seiner Leitfähigkeit und Haftung ein wichtiges Material in Sputtering-Targets für Halbleiterverbindungen, TFT-Rückelektroden und Solarzellen.
- Hochtemperatur-Komponenten: Ideal für Ofenteile, Fäden und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, die extremer Hitze ausgesetzt sind.
- Katalyse: Molybdänverbindungen dienen als Katalysatoren bei der Erdölraffination und der chemischen Synthese.
Andere Eigenschaften
- Vakuum-Kompatibilität: Hervorragend geeignet für den Einsatz in Vakuumumgebungen aufgrund des niedrigen Dampfdrucks.
- Bearbeitbarkeit: Mo ist zwar hart, kann aber mit den richtigen Werkzeugen und bei entsprechender Sorgfalt bearbeitet werden.
- Biologische Rolle: Spurenmengen sind im menschlichen und tierischen Stoffwechsel unerlässlich und an der Funktion von Enzymen beteiligt.