一种高纯钽板及其热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112251692A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202010960464.2C22F1/02(2006.01)(22)申请日2020.09.14C21D1/26(2006.01)(71)申请人南昌大学地址330000江西省南昌市高新技术开发区天祥大道以南，规划五路以西南昌大学国际材料创新研究院申请人九江有色金属冶炼有限公司(72)发明人谭敦强朱楹楹冯美兵匡兵唐晔刘俊荣张铭显聂腾飞侯肖许祖志曹招(74)专利代理机构南昌贤达专利代理事务所(普通合伙)36136代理人金一娴(51)Int.Cl.C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高纯钽板及其热处理方法(57)摘要本发明公开了一种高纯钽板及其热处理方法，涉及热处理技术领域，其平均晶粒尺寸小于30μm，平均晶粒尺寸的标准偏差小于3μm，方法包括：将经过塑性变形后的高纯钽板置于热处理炉中，加热至500～700℃，恒温热处理80～120min；将热处理温度降低或升高100～200℃，继续对高纯钽板恒温热处理70～100min；将热处理温度升高至1030～1130℃，继续对高纯钽板恒温热处理60～90min；待高纯钽板冷却至90～150℃时，打开炉门并冷却至室温。本发明的有益效果是通过对高纯钽板进行多级退火处理，在不增加钽板变形程度的前提下可以细化钽晶粒并提高其均匀性，具有操作简单、成本低廉、易于实现等优点。CN112251692ACN112251692A权利要求书1/1页1.一种高纯钽板，其特征在于，其平均晶粒尺寸小于30μm，平均晶粒尺寸的标准偏差小于3μm。2.一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将经过塑性变形处理后的高纯钽板置于热处理炉中，将其加热至500～700℃，恒温热处理80～120min；步骤2、将步骤1中的热处理温度降低或升高100～200℃，继续对高纯钽板恒温热处理70～100min；步骤3、将步骤2中的热处理温度升高至1030～1130℃，继续对高纯钽板恒温热处理60～90min；待高纯钽板在热处理炉中冷却至90～150℃时，打开炉门并冷却至室温。3.根据权利要求2所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1中，高纯钽板的纯度不小于99.9％。4.根据权利要求2所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1中，高纯钽板的塑性变形处理包括对电子束熔炼态钽锭进行一次或多次锻造，每次锻造后均进行退火，锻造过程发生的等效应变总和为3～4。5.根据权利要求4所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1中，高纯钽板的塑性变形处理还包括对锻造及退火后的电子束熔炼态钽锭进行轧制，轧制过程发生的等效应变总和为1.5～3。6.根据权利要求5所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1～3中，对高纯钽板进行的热处理过程均在氩气气氛保护条件下进行，热处理炉的升温速率为10℃/min。7.根据权利要求2所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤2中，恒温热处理温度为350～800℃。8.根据权利要求2所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1中，恒温热处理温度为550～650℃，恒温热处理时间为90～150min；所述步骤2中，恒温热处理温度为450～550℃或650～750℃，恒温热处理时间为80～90min；所述步骤3中，恒温热处理温度为1050～1100℃，恒温热处理时间为70～80min。9.根据权利要求2所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1中，恒温热处理温度为600℃；所述步骤2中，恒温热处理温度为500℃或700℃；所述步骤3中，恒温热处理温度为1080℃。10.根据权利要求2所述的一种高纯钽板的热处理方法，其特征在于：所述步骤1中，恒温热处理温度为550℃；所述步骤2中，恒温热处理温度为450℃或750℃；所述步骤3中，恒温热处理温度为1050℃。2CN112251692A说明书1/5页一种高纯钽板及其热处理方法技术领域[0001]本发明涉及热处理技术领域，具体讲是一种高纯钽板及其热处理方法。背景技术[0002]钽具有熔点高、导电性好、热稳定性高、化学性质稳定以及室温韧性良好等优点，广泛应用于电子、电气、能源化工以及航空航天等领域。近年来，钽和钽基膜成为制备集成电路中铜线与硅基片间扩散阻挡层的关键材料，可阻止铜向硅基片中扩散形成铜硅合金，从而极大提高了设备的使用寿命。磁控溅射是制备钽膜的主要方法，溅射用钽靶材是该工艺中的关键耗材。因此制备性能优良的钽靶材对于现代集成电路制造至关重要。[0003]钽靶材的使用性能(使用寿命、沉积速率和