[發(fā)明專(zhuān)利]含微量稀土元素的鎳釩合金磁控濺射旋轉(zhuǎn)靶材及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410018872.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103710577A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小葉;吳宇寧;王榮巧;徐海斌;袁聰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京達(dá)邁科技實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C19/03
• 分類(lèi)號(hào): C22C19/03;C23C14/35
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含微量稀土元素的鎳釩合金磁控濺射旋轉(zhuǎn)靶材及制備方法，屬新材料技術(shù)領(lǐng)域（以下簡(jiǎn)稱(chēng)Ni（鎳）-V（釩）-RE（混合稀土）合金磁控濺射旋轉(zhuǎn)靶材）。

背景技術(shù)

隨著鍍膜領(lǐng)域的飛速發(fā)展，迫于商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的巨大壓力和國(guó)外的靶材技術(shù)封鎖，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)紛紛進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)靶材的研究工作。目前靶材的生產(chǎn)現(xiàn)狀：?Ni-Cr磁控濺射靶材、Al基合金濺射靶材、混合稀土高阻濺射靶材、氧化銦旋轉(zhuǎn)靶材、氧化鋅旋轉(zhuǎn)靶材、硅基合金旋轉(zhuǎn)靶材、磁控濺射高純鎳靶材、電阻薄膜靶材、Ni-Al涂層靶材、磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金及濺射靶材。靶材成分設(shè)計(jì)不同，其應(yīng)用領(lǐng)域也不同；幾何形狀不同，其磁控濺射率也不同?，F(xiàn)有的一些靶材存在利用率低的問(wèn)題；而采用粉末冶金生產(chǎn)的方法，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備無(wú)共享性；化學(xué)成分簡(jiǎn)單、合金中的化學(xué)元素活潑，使靶材的抗氧化性和抗腐蝕性差，在使用過(guò)程中易導(dǎo)致氧化及濺射速率不穩(wěn)定現(xiàn)象?，縮短靶材壽命。近年來(lái)，研究磁控濺射靶材的文獻(xiàn)有很多，如：

1、一種Ni-Cr磁控濺射靶材的制備方法，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201210425953.3?，靶材成分組成為80wt.%Ni、20wt.%Cr及0.05~0.4wt.%稀土元素；

2、A1基合金濺射靶材的制造方法，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】N200980121618.0；

3、含混合稀土元素高阻濺射靶材，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN99113965.8?，具體成份為Si（３５％－７２％）、Cr（２５％－５０％）、Ni（２％－２０％），三元素總和百分比為１００％，稀土含量為三元素總重量的０．１％－３．０％；

4、一種氧化銦錫旋轉(zhuǎn)靶材的制備方法，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201310135894.0?；

5、一種氧化鋅基旋轉(zhuǎn)靶材的制備方法，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201210041328.9?；

6、一種硅基合金旋轉(zhuǎn)靶材及其制備方法，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201010170534.0；

7、一種旋轉(zhuǎn)型靶材，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201120227518.0?；

8、磁記錄介質(zhì)的籽晶層用合金及濺射靶材，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201180055776.8?；

9、靶材、電阻薄膜、薄膜電阻件、電路板及制造方法，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN201110447611.7?，所述靶材為燒結(jié)體；

10、一種用于磁控濺射的高純鎳靶材，【申請(qǐng)（專(zhuān)利）號(hào)】CN200810010809.7。

本發(fā)明專(zhuān)利提出在鎳基上添加釩，可以使靶材無(wú)磁性，顯著提高靶材磁控濺射效果，進(jìn)一步改善抗氧化性和耐蝕性，提高靶材的綜合性能。通過(guò)進(jìn)一步探索我們發(fā)現(xiàn)添加微量的稀土可以細(xì)化靶材晶粒、改善材料的力學(xué)性能。

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發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明針對(duì)目前靶材現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，提供了一種含微量稀土元素的鎳釩合金磁控濺射旋轉(zhuǎn)靶材及制備方法，該種旋轉(zhuǎn)靶材具有高純度、高密度，晶粒度細(xì)?。ī?00μm）、無(wú)磁性，具有較低的電阻率，其生產(chǎn)效率高，是同品種平面靶材利用率2倍以上，且性能穩(wěn)定。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下

本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

含微量稀土元素的鎳釩合金磁控濺射旋轉(zhuǎn)靶材，其特征在于該合金靶材成分按重量百分比計(jì)為：0.002%~0.05%RE，5%~9%V，余量的Ni和不可避免的雜質(zhì)。

所述的含微量稀土元素的鎳釩合金磁控濺射旋轉(zhuǎn)靶材的制備方法，其步驟如下：

⑴原料準(zhǔn)備：電解鎳、海綿釩、稀土（RE混合稀土），按重量百分比，合金成分為：0.002%~0.05%RE，5%~9%V，余量為Ni和不可避免的雜質(zhì)，其雜質(zhì)含量﹤0.1%；

⑵真空冶煉：用工業(yè)酒精清除電解鎳表面污垢，用稀硝酸去除氧化物，烘干后將處理過(guò)的電解鎳放入熔煉坩堝中，通電熔煉，熔煉溫度為1550~1650℃，熔煉時(shí)間為80min，熔煉過(guò)程中真空度小于8Pa，鑄錠前在真空狀態(tài)中先通氬氣4Mpa，然后再加入海綿釩鐵及混合稀土；?

⑶澆注：在真空和氬氣保護(hù)下進(jìn)行澆注。澆注后在真空室內(nèi)靜置50min，待鑄錠完全凝固后打開(kāi)爐門(mén)，脫模，鋸切頭尾、車(chē)剝表面氧化皮，加工后的鑄錠呈圓柱形；

⑷熱鍛：將步驟（3）中鑄錠加熱至1250℃，保溫半小時(shí)后，進(jìn)行鍛造，開(kāi)鍛溫度為1250℃，終鍛溫度為1020℃；

⑸熱穿孔或熱擠壓：熱穿孔或熱擠壓的溫度1000℃~1200℃；