一种铝钪合金靶材的制备方法.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CN111647858A(43)申请公布日2020.09.11(21)申请号202010492396.1(22)申请日2020.06.03(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人童培云蔡新志朱刘赵佳白向钰谢小林郑双明(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/04(2006.01)B22F9/08(2006.01)B22F3/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种铝钪合金靶材的制备方法(57)摘要本发明揭示了一种铝钪合金靶材的制备方法，包括以下步骤：将铝原料和钪原料通过冷坩埚悬浮熔炼，得到铝钪合金熔体；将铝钪合金熔体浇铸到模具上冷却成型，得到铝钪合金铸锭；将铝钪合金铸锭置于真空坩埚炉内，升温使铸锭熔融成为铝钪合金液；将铝钪合金液进行雾化后得到铝钪合金粉末；将铝钪合金粉末进行烧结后得到铝钪合金靶坯；将铝钪合金靶坯进行机加工得到铝钪合金靶材。本发明提供的一种铝钪合金靶材的制备方法，根据铝和钪的金属熔点相差悬殊特点，将铝原料分批次加入钪原料中进行熔炼，可以使合金靶材熔炼至完全合金化，而且采用熔化雾化的方式，制备出产品纯度高的铝钪合金粉，解决了现有技术制备铝钪合金靶材会造成合金分相的技术问题。CN111647858ACN111647858A权利要求书1/1页1.一种铝钪合金靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：熔炼，将铝原料和钪原料通过冷坩埚悬浮熔炼，得到铝钪合金熔体；S2：浇铸，将所述铝钪合金熔体浇铸到模具上冷却成型，得到铝钪合金铸锭；S3：熔化，将所述铝钪合金铸锭置于真空坩埚炉内，升温使铸锭熔融成为铝钪合金液；S4：雾化，将所述铝钪合金液进行雾化后得到铝钪合金粉末；S5：烧结，将所述铝钪合金粉末进行烧结后得到铝钪合金靶坯；S6：机加工，将所述铝钪合金靶坯进行机加工得到铝钪合金靶材。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：以钪原料和铝原料作为反应原料，首先将钪原料通过冷坩埚悬浮进行熔炼，得到钪熔体，再将铝原料分批次添加到钪熔体中熔炼，得到铝钪合金熔体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：将所述铝钪合金铸锭置于真空坩埚内，将坩埚内的铸锭进行升温至1450～1650℃，升温的持续时间为25～35min，使坩埚内的铸锭熔融成为铝钪合金液后保温5～20min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：将所述铝钪合金液通过雾化喷嘴流出与高速流动的气体相遇，雾化成为细小液滴，液滴在封闭的雾化室内凝固成铝钪合金粉末。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：将所述铝钪合金粉末置于石墨模具中，再将石墨模具置于热压烧结炉内，升温升压至温度为950～1150℃、压力为20～40Mpa，然后进行100～240min的恒温恒压，恒温恒压结束后撤去压力，使铝钪合金粉末冷却后得到铝钪合金粉末靶坯。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述升温速率为10～20℃/min。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述升压速率为0.5～2t/min。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浇铸的时间为5～10S。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述气体气流的压力为2～3MPa。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空坩埚炉为氧化铝真空坩埚炉、氧化锆真空坩埚炉或氧化镁真空坩埚炉中的一种。2CN111647858A说明书1/5页一种铝钪合金靶材的制备方法技术领域[0001]本发明涉及高性能铝钪合金靶材技术领域，尤其涉及一种铝钪合金靶材的制备方法。背景技术[0002]钪对合金靶材具有良好的合金化作用，在铝中只要加入千分之几的钪就会生成弥散分布的Al3Sc相，极大地细化铝合金的组织，从而提高其强度，铝钪合金靶材具有很好的耐腐蚀性、优异的抗辐射能力、较低的电阻率、有效降低短路情形、热稳定性较好、薄膜热处理前后凸起物少以及综合性能不随热处理温度变化而剧烈变化等优点，能够满足基板电极层、大规模集成电路配线材料镀膜及使用的要求，在诸多场合中需要溅射形成铝钪合金，例如，集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统(MEMS)的制备过程中。[0003]铝钪合金靶材的制备方法一般有两种，一种是直接浇铸成型再进行热加工的工艺制备得到，另外一种是通过粉末冶金的工艺制备得到。虽然直接浇铸成型再进行热加工的工艺制备得到的铝钪合金靶材具有易成型、纯度高、