[發明專利]一種Co-Cr-Pt-SiO2靶材的制備方法

有效

• 申請號: 201410394572.2
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104174851A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 聞明;張俊敏;譚志龍;畢珺;王傳軍;李艷瓊;管偉明
• 申請（專利權）人: 貴研鉑業股份有限公司
• 主分類號: B22F3/16
• 分類號: B22F3/16;B22F1/00;C22C19/07;C22C30/00;C23C14/34
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明提供了一種Co基合金靶材的制備方法，具體地說，是一種用于磁記錄介質產業的Co-Cr-Pt-SiO₂靶材制備方法，屬于粉末冶金技術領域。?

背景技術

靶材是一種具有高附加價值的特種電子材料，在微電子半導體集成電路，薄膜混合集成電路，片式元器件，特別是硬盤、光盤及液晶平面顯示器LCD等技術領域，都需要通過濺射技術并采用不同的靶材制備出各種不同材質的薄膜，來達到產品的磁、電、光、壓電等性能要求。靶材作為尖端產業發展的基礎技術，已得到了空前發展，靶材市場規模日益擴大并已蓬勃發展成一個專業化的朝陽產業。目前，磁記錄介質用靶材是市場規模最大的三類靶材之一。?

隨著磁記錄密度的不斷增長，相應磁記錄介質用靶材的結構組元變得越來越復雜，從最初的二元Co-Cr合金、三元Co-Cr-Pt合金、四元Co-Cr-Pt-B到五元Co-Cr-Pt-B-Cu。近年來人們逐漸發現以Co-Cr-Pt-SiO₂為代表的Co-Cr-Pt-氧化物靶材具有優異的磁學性能，在磁記錄介質行業得到了廣泛的應用。由于氧化物的存在，Co-Cr-Pt-SiO₂靶材難以通過常規的熔煉及塑性加工法制備，而通常是采用粉末冶金法進行制備。例如，美國專利公開號US2007/0134124A1，公開日2007年6月14日，發明創造的名稱為Sputter?target?and?method?for?fabricating?sputter?target?including?a?plurality?of?materials，該申請案公開了一種多組元濺射靶材及其制備方法，該方法通過原料選擇、粉末混合、壓制、裝包套、熱等靜壓及機加工獲得了Co-Cr-Pt-SiO₂等多組元靶材，該方法要求選擇粉末粒度在0.01～50微米之間，以防止靶材在濺射過程中發生的飛濺現象。其不足之處是熱等靜壓處理前必須對粉末進行裝包套、抽真空、封焊；熱等靜壓后需要進行去包套處理工藝，工藝相對復雜、費時長，而且在去包套的過程中容易造成貴金屬Pt的損耗。?

中國專利公開號CN101928851A，公開日2010年12月29日，發明創造的名稱為含硼靶材及其制作方法、薄膜、磁記錄媒體，該申請案公開了一種含硼靶材的制備方法，該方法通過制備Co-Cr預合金粉，隨后將預合金粉與硼粉及氧化物進行混合、過篩、預壓成型、真空熱壓燒結制備出Co-Cr-B-氧化物靶材和Co-Cr-Pt-B-氧化物靶材，申請者認為采用Co-Cr預合金粉有效避免了粗大硼化物的產生。其不足之處在于，在混合后采用了過篩處理同樣也是也可能避免粗大硼化物產生的原因之一，同時由于起始粉末粒度及破碎效率不同，有可能導致過篩后的成分與預定目標成分有一定差異。?

同時我們在實驗過程也發現，粉末冶金法制備Co-Cr-Pt-SiO₂靶材的過程中，如采用直接混粉及壓制工藝成型，通常會遇到氧化物與其它成分結合不好，浸潤不良等問題，由此造成制備的靶材缺陷較多，致密度較低，機械加工及成型性能較差。檢索大量文獻資料后，至今未見有反應合成技術應用于制備Co-Cr-Pt-SiO₂靶材的相關報道。本項目將反應合成技術應用到Co-Cr-Pt-SiO₂靶材的制備中，有效改善和提高復合材料中的各物相之間結合，從而使材料的致密度和加工性能均得到明顯提高。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的靶材制備方法，制備出氧化物顆粒與金屬基體具有良好冶金結合的Co-Cr-Pt-SiO₂靶材。其制備過程按下列步驟進行：?

(1)進行原料粉末的選擇：原料粉末為Co、Cr、Pt、Si及氧化物(Co₃O₄、CoO、Co₂O₃、Cr₂O₃中的一種或幾種的混合物)，純度均大于或等于99.95wt％，Co、Cr、Pt、Si粉末粒度為1～50μm，CoO、Co₃O₄、Co₂O₃、Cr₂O₃粒度為1～10μm；?