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本发明提供了一种细晶粒均相高钪含量的铝钪合金烧结靶材及其制备方法和应用,涉及功能材料制备技术领域。本发明方法包括以下步骤:(1)将高纯铝块和高纯钪块混合依次进行真空悬浮熔炼和气雾化,得到雾化铝钪合金粉;所述雾化铝钪合金粉中钪的质量含量为10~60%,所述雾化铝钪合金粉的粒径为30~300μm;(2)将所述雾化铝钪合金粉进行压力烧结,得到所述铝钪合金烧结靶材;所述压力烧结的温度为500~1350℃。采用本发明方法可以获得钪含量高且组织细小均匀的铝钪合金烧结靶材,并提高铝钪合金烧结靶材的致密度、降低氧含量,避免微裂纹、气孔等微观缺陷,制备过程简便,安全环保,成本低,适于规模化生产。