[發明專利]一種鉬鈦合金靶材的制備方法

無效

• 申請號: 201210497167.4
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103060760A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 白鋒;于洋;賴亞洲;彭福生;莊志剛;宋久鵬;石濤;王帆;鄭艾龍
• 申請（專利權）人: 廈門虹鷺鎢鉬工業有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;B22F3/16;C22C27/04;C22C1/04
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明屬于合金材料加工技術領域，具體涉及一種鉬鈦合金靶材的制備方法。

背景技術

現有技術中的太陽能及半導體行業用的封裝材料，以及半導體銅、鋁布線后的擴散阻擋層所用的材料一般為純鎢靶材或鎢鈦靶材，但由于鎢本身的重量較大，無法對上述產品進行進一步的輕量化改進，因此現在出現用鉬鈦合金取代鎢鈦合金靶材和純鎢靶材的趨勢，但鉬鈦合金的加工難度較大，成品率低，導致其成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種可應用于太陽能及半導體行業中的高純度（99.99%）鉬鈦合金靶材的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種鉬鈦合金靶材的制備方法，包括如下步驟：

（1）將鉬粉、鈦粉和成形劑充分混合，得到鉬鈦合金粉末；

（2）將步驟（1）所得鉬鈦合金粉末冷壓得預成形坯；

（3）將步驟（2）所得預成形坯進行真空熱壓成形，冷卻后得燒結毛坯；

（4）將步驟（3）的燒結毛坯切割后即得鉬鈦合金靶材。

在本發明的一個優選實施方案中，所述鉬粉的費氏平均粒度為1.0μm~10.0μm，純度為99.99%；所述鈦粉的費氏平均粒度為20μm~100μm，純度為99.99%。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟（1）為：按5~9:4.5~1的重量比稱取鉬粉和鈦粉，加入成形劑后，送入V形混料器中，在氬氣氣氛下以10r/min~20r/min的速度混合10~20小時。

在本發明的一個優選實施方案中，所述成形劑為精煉石蠟，其加入量為鉬粉和鈦粉總質量的1%~5%。

在本發明的一個優選實施方案中，所述成形劑為精煉石蠟，其加入量為鉬粉和鈦粉總質量的2.5~3.5%。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟（3）為將步驟（2）所得預成形坯先加熱至成形劑揮發溫度，并保溫至成形劑揮發，再加熱至鈦的熔融溫度并加壓使產品成形，隨爐冷卻后得燒結毛坯。

在本發明的一個優選實施方案中，所述成形劑為精煉石蠟，其揮發溫度為500~550℃。

在本發明的一個優選實施方案中，所述鈦的熔融溫度為1650~1700℃。

在本發明的一個優選實施方案中，所述加壓為加壓至30~50MPa。

本發明的有益效果是：

1、本發明的方法將純度為99.99%的鉬粉和純度為99.99%的鈦粉與成形劑充分混合先冷壓成形再真空熱壓燒結制備鉬鈦合金靶材，該方法的成本低，成品率高，有效降低了鉬鈦合金靶材的成本；

2、本發明采用粉末冶金的方法，制備過程無污染、不產生任何廢料、廢酸等污染物。

附圖說明

圖1為本發明實施例1所制備的鉬鈦合金靶材的金相圖；

圖2為本發明實施例2所制備的鉬鈦合金靶材的金相圖；

圖3為本發明實施例3所制備的鉬鈦合金靶材的金相圖；

具體實施方式

以下通過具體實施方式將結合附圖，對本發明的技術方案進行進一步的說明和描述。

實施例1

（1）按6:4的重量比稱取鉬粉和鈦粉，加入精煉石蠟后，送入V形混料器中，在氬氣氣氛下以10r/min的速度混合20小時，得到鉬鈦合金粉末；上述鉬粉的費氏平均粒度為5μm，純度為99.99%；上述鈦粉的費氏平均粒度為20μm，純度為99.99%；上述精煉石蠟的加入量為上述鉬粉和鈦粉總質量的2.5%；

（2）將步驟（1）所得鉬鈦合金粉末置于真空熱壓燒結模具中，用油壓機冷壓得預成形坯；

（3）將步驟（2）所得預成形坯置于真空管熱壓爐內先加熱至500℃，并保溫至精煉石蠟揮發，再加熱至1700℃，讓鈦處于熔融狀態，并加壓至50MPa使產品成形，隨爐冷卻后出爐得燒結毛坯；

（4）將步驟（3）所得燒結毛坯用慢走絲切割設備切割至成品尺寸，即得金相結構如圖1所示的鉬鈦合金靶材。

實施例2

（1）按6:4的重量比稱取鉬粉和鈦粉，加入精煉石蠟后，送入V形混料器中，在氬氣氣氛下以10r/min的速度混合20小時，得到鉬鈦合金粉末；上述鉬粉的費氏平均粒度為10μm，純度為99.99%；上述鈦粉的費氏平均粒度為80μm，純度為99.99%；上述精煉石蠟的加入量為上述鉬粉和鈦粉總質量的3.5%；

（2）將步驟（1）所得鉬鈦合金粉末置于真空熱壓燒結模具中，用油壓機冷壓得預成形坯；