钛铝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CN111575659A(43)申请公布日2020.08.25(21)申请号202010425088.7C22C14/00(2006.01)(22)申请日2020.05.19(71)申请人湖南金天铝业高科技股份有限公司地址416100湖南省湘西土家族苗族自治州泸溪县武溪镇金天南路(72)发明人刘春轩张扬伍小波蒋兆汝李清洲戴满生陈杰吴云曹柳絮梁啟文苏新(74)专利代理机构长沙七源专利代理事务所(普通合伙)43214代理人张勇刘伊旸(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)B22F3/16(2006.01)B22F5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称钛铝合金靶材的制备方法(57)摘要本申请涉及钛铝合金靶材的制备方法，包括以下步骤：提供钛铝合金靶材原料粉末；将钛铝合金靶材原料粉末按比例混合均匀，得到坯粉；在保护性气体氛围中，对坯粉进行粉碎处理，得到粉料；将粉料和粘结包覆剂混合后造粒，压制成型，得到型坯；将型坯在还原性气氛中脱胶，热压烧结，得到钛铝合金靶材。上述方法无需用到热等静压烧结炉这种昂贵设备，也可有效提高钛铝合金靶材的致密度和纯度，制备方法简单，生产成本低，有利于工业推广。CN111575659ACN111575659A权利要求书1/1页1.一种钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供钛铝合金靶材原料粉末；将所述钛铝合金靶材原料粉末按比例混合均匀，得到坯粉；在保护性气体氛围中，对所述坯粉进行粉碎处理，得到粉料；将所述粉料和粘结包覆剂混合后造粒，压制成型，得到型坯；将所述型坯在还原性气氛中脱胶，热压烧结，得到所述钛铝合金靶材。2.根据权利要求1所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，对所述坯粉进行粉碎的方法为：将所述坯粉置于气流磨中进行粉碎处理。3.根据权利要求1或2所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述粉料的粒径为180目～300目。4.根据权利要求1所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述粘结包覆剂为石蜡或平均分子量为200～2000的聚乙二醇。5.根据权利要求1或4所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，将所述粉料和粘结包覆剂混合后造粒得到的颗粒粒度为1μm～50μm。6.根据权利要求1所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述还原性气氛为氢气，所述氢气的流量为10ml/min～100ml/min；所述脱胶的时间为0.5～4小时，所述脱胶的温度为200℃～800℃。7.根据权利要求1所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述热压烧结的方法为分段热压或等离子快速烧结辅助分段热压。8.根据权利要求7所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述分段热压的方法为：在300MPa～800MPa、0℃～400℃，热压0.5～2小时；在400MPa～800MPa，50℃～400℃，热压0.5～2小时；在400MPa～800MPa，100℃～400℃，热压1～4小时；在800MPa～1200MPa，100℃～400℃，热压0.5～2小时。9.根据权利要求1所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述热压烧结的方法为微波振动辅助等离子快速烧结。10.根据权利要求1所述的钛铝合金靶材的制备方法，其特征在于，将所述钛铝合金靶材原料粉末按比例混合均匀的方法为：将所述钛铝合金靶材原料粉末和湿磨介质按比例混合，以50rpm～150rpm的转速搅拌1～4小时。2CN111575659A说明书1/5页钛铝合金靶材的制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金靶材技术领域，特别是涉及钛铝合金靶材的制备方法。背景技术[0002]靶材是磁控溅射镀膜的溅射源，靶材的好坏对薄膜的性能起至关重要的作用，因此高品质的靶材是保证薄膜质量的前提和基础，大量研究表明，影响靶材品质的因素主要有：纯度、致密度、结构取向、晶粒大小及分布、尺寸、形状等，其中衡量靶材品质最重要的指标是靶材的相对密度、纯度、结晶取向及其微观结构的均匀性。[0003]溅射过程对靶材的致密度的要求很高，如果靶材结构的致密性较差，具有高能量密度的Ar+轰击靶材时，会导致靶表面大块物质的剥落，从而使得薄膜表面具有较多的大颗粒。这将严重影响薄膜表面的平整度，最终导致薄膜性能的恶化。此外，磁控溅射过程中高能量密度的Ar+轰击，也会导致靶材的升温，为了能够更好地承受靶材内部的热应力，因此需要获得高密度和高强度的靶材。[0004]钛铝合金是一种真空镀膜用合金溅射靶材，在该合金中通过调配钛与铝的含量可以获得不同特性的钛铝合金靶材。钛铝金属间化合物属于硬脆材料，具有很好的耐磨性，在普通刀具表面覆着一层钛铝金属间化合物，可以有效延长刀具的使用时间。如配合氮