[發明專利]用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710233551.6
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106947879B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 張勤;楊洪英;張德勝;夏軍;金哲男;佟琳琳;陳國寶;肖發新;劉子龍;呂建芳
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C5/06
• 分類號: C22C5/06;C22C5/08;C22C1/03;C23C14/35;C23C14/14
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料及其制備方法和應用。按重量百分比計，該合金中包含98.26wt％～99.465wt％的金屬銀和0.535wt％～1.74wt％的其他合金化元素，其他合金化元素選自以下的至少一種元素：銅、釔、鎳、鈰、鋅、鋁、鎂、釹、硅等。本發明通過不同的合金配比和制備方法，使生產出的銀基合金靶材具有良好的耐硫化和較低的電阻率等優良性能，經過加工處理后在真空磁控濺射中應用。

技術領域

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料及其制備方法和應用。

背景技術

銀或銀基合金制成的銀基薄膜具有一些優異的性能，例如：反射率高、透射比高、消光系數低、導熱性能高、電阻率低，還具有優異的表面平滑作用等。因此，銀基合金被廣泛的應用于光學記錄介質的反射膜、半透射反射膜、熱擴散薄膜、平板顯示器的反射電極薄膜、電磁波屏蔽薄膜的制備等。如有機電致發光(有機EL)顯示器是一種自發光型平板顯示器，因而它需要有銀、鋁、鉻、鉬等反射型金屬膜構成的反射陽極膜達到有機EL放射的光進行反射的目的。常用銀、銀基合金、鋁或鋁合金薄膜作為反射陽極膜，利用它們高反射率和低電阻率的特點，以達到反射陽極模的要求。其中，鋁和鋁合金的成本雖較低，但它們只能在特定的可見波長范圍內具有80％以上的反射率，但銀及其合金能夠在400nm～800nm可見光波長區段內達到80％以上的高反射率。因而，常選用銀或其合金作為顯示器的反射陽極膜。

銀基薄膜長期暴露在空氣中或者高溫高濕環境下時，薄膜表面容易被氧化，且容易與空氣中的H₂S氣體發生反應，生成晦暗色的硫化銀。生成的硫化物或氧化物會吸收藍光，使反射層中的藍光波段反射率下降，進而使薄膜的反射率下降，此外還容易產生銀晶粒生長或銀原子凝聚等現象。因而銀基薄膜會出現導電性和反射率下降，與底板的密合性劣化等問題。因此，在能維持銀本身高反射率、低電阻率的同時，通過添加一些合金元素增強銀的耐硫化性能和機械加工性能，從而開發一種新的銀基合金。

發明內容

針對銀基合金靶材存在的一些不足之處，本發明的目的在于提供一種用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料及其制備方法和應用，通過添加一些合金元素進行合金化的手段進行增強銀基合金濺射靶材的耐硫化性能、機械加工性能等。

本發明的技術方案是：

一種用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料，按重量百分比計，該銀基合金靶材坯料中包含98.26wt％～99.465wt％的金屬銀和0.535wt％～1.74wt％的其他合金化元素，所述的其他合金化元素包含以下一種或兩種以上元素的組合：Cu、Y、Ni、Ce、Zn、Al、Mg、Nd、Si。

所述的用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料，按重量百分比計，銅含量為0.5wt％～1.5wt％，釔含量為0wt％～1.0wt％，并含有以下附加合金化元素中的一種或兩種以上：Ni、Ce、Zn、Al、Mg、Nd、Si，附加合金化元素添加量合計0.035wt％～0.14wt％，余量為銀。

所述的用于真空磁控濺射銀基合金靶材坯料的制備方法，包括以下工藝步驟：

(1)按配比用10^-5精準天平準確稱取各合金的所需金屬元素的重量，使用帶氬氣保護裝置的高頻感應爐進行合金熔煉；首先，將金屬銅放進石墨坩堝中升溫至熔化，而后在1120℃±50℃時加入鋅進行合金化熔煉，熔煉結束后將石墨坩堝降到冷卻平臺上，在熱頂保護、永磁攪拌和定向強制冷卻的條件下進行鑄造成型，獲得的銅鋅合金坯料冷卻至室溫后取出進行軋制和剪切，制得銅鋅二元中間合金備用，熔煉前通入足夠長時間的高純氬氣，排盡熔煉爐內空氣，并保持通高純氬氣至鑄錠冷卻到室溫結束；