RHP setzt Forschungsanstrengungen in die Weiterentwicklung von Sputter-Target-Materialien zusammen mit Partnern sowie in eigene Entwicklungen.
Ein Beispiel ist das Verfahren der Wärmediffusionsbeschichtung, das zum Aufbringen dünner Metallbeschichtungen von z.B. Cr auf Partikel verwendet wird. Diese Technologie ist billig, schnell und einfach anzuwenden. Es bildet sich auch eine starke Grenzfläche zwischen dem Partikel und der Metallbeschichtungsschicht.
Durch Auswahl eines geeigneten Ti-Pulvers und Verwendung kurzer Heißpresszyklen konnten Dichten und feinverteilte Ti-Al-Materialien mit einer begrenzten Menge intermetallischer Phasen konsolidiert werden. Das Bild zeigt drei verschiedene Ti-Al-Proben. Probe (a) wird mit einer schnellen Heißpresstechnik, und mit einem feineren Ti-Pulver verfestigt. Probe (b) wird ebenfalls mit einer schnellen Heißpresstechnik, jedoch mit größeren Ti-Partikeln, verfestigt. Probe (c) ist wie (b) mit größeren Ti-Partikeln verfestigt, hingegen mit einem viel längeren Heißpresszyklus (typisch für herkömmliches widerstandsbeheiztes Heißpressen). Die drei Proben zeigen, dass sowohl die Partikelgröße als auch die Zykluszeit wesentliche Parameter bei der Bildung eines dichten Ti-Al-Materials mit einer begrenzten Menge intermetallischer Phasen sind.
Bei mehrphasigen Sputtertargets liegt ein starker Fokus auf feinkörnigen und homogen verteilten Bauteilen. Die schnellen Heißpresstechnologien ermöglichen es beispielsweise, ein dichtes Ti-Al-Target-Material mit einer sehr geringen Menge fein verteilter intermetallischer Phasen zu verfestigen. Typischerweise werden Ti-Al-Targets als Ausgangsmaterial für harte TiAlN-Filme verwendet.
Eine fein verteilte Mikrostruktur könnte unter Verwendung des pulvermetallurgischen Weges erreicht werden. Wenn jedoch Ti- und Al-Pulver mit einer herkömmlichen widerstandserhitzten Heißpresstechnik gemischt und heißgepresst werden, können dicke intermetallische Schichten und Poren in der Mikrostruktur gefunden werden (vgl. Probe (c)). Unsere Studie hat gezeigt, dass dieser Nachteil durch eine schnelle Heißpresstechnik wie SPS / FAST oder direktes Heißpressen behoben werden kann.
