[發明專利]一種高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材及其制備方法

在審

• 申請號: 201810418401.7
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN110438458A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 何午琳
• 申請（專利權）人: 何午琳
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C22C21/00;C22C28/00
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本發明公開了一種高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材及其制備方法，屬于高性能鋁鈧合金靶材技術領域。該高鈧含量鋁鈧合金靶材中，鈧元素的質量百分含量為40％?90％，其余為鋁元素。其制備方法包括：步驟一備料、步驟二真空熔煉、步驟三篩選、步驟四燒結制坯、步驟五銑磨出料完成制備。本發明采用真空熔煉噴霧制粉，再用粉末燒結法，通過調整原料的粒度、燒結工藝參數達到保證合金成分均勻性、提高合金致密度的目的。鋁鈧合金靶材的厚度：2?35mm，致密度99％，鈧元素的質量百分含量為40％?90％，其余為鋁元素。實現制備方法操作簡單、昂貴的金屬鈧利用率高、且能將熔煉工藝難克服的困難完美的解決，有利于產業化應用。克服了現有技術的不足。

技術領域

本發明涉及一種高性能電子通信制備技術領域，尤其涉及一種高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材及其制備方法。

背景技術

鋁中添加一定的鈧，可起到細化晶粒、提高再結晶溫度、改善抗腐蝕性、提高強度和塑性等作用，因此鋁鈧合金具有高強度、耐腐蝕性、耐高溫且可焊性好的綜合性能，在航空航天、核能工程等尖端科技領域以及交通運輸、家用電器等領域具有廣泛的應用。隨著科技的高速發展，以及各國對關鍵領域用關鍵材料研究的重視，對高鈧含量鋁鈧合金靶材的需求也日益增加。

金屬鈧的熔點高達1541℃，化學性質活潑，與鋁的熔點相差較大，我一直有在做鈧含量原子40％以下鋁鈧合金靶材的研發與生產，發現鈧含量越高，熔煉的難度越大了，直接熔合澆鑄冷卻時容易裂開。因此，研究開發出一種簡單、快速的制備高鈧含量鋁鈧合金靶材的方法，對于半導體和關鍵領域用濺射靶材的發展具有十分重要的現實意義。

本發明采用真空熔煉噴霧制粉，再用粉末燒結法，通過調整原料的粒度、燒結工藝參數達到保證合金成分均勻性、提高合金致密度的目的。鋁鈧合金靶材的厚度：2-35mm，致密度99％，鈧元素的質量百分含量為40％-90％，其余為鋁元素。實現制備方法操作簡單、昂貴的金屬鈧利用率高、且能將熔煉工藝難克服的困難完美的解決，有利于產業化應用。通過此法制備的鋁鈧合金靶材具有致密度高達99％、鈧含量高達40％-90％、成分均勻性好且后續可加工性好的特性，滿足半導體和特殊領域用濺射靶材的需求。克服了現有技術的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材及其制備方法，合理有效地解決了現有技術的鋁鈧合金熔煉難度大、鈧含量低、直接熔合澆鑄冷卻時容易裂開、合金致密度低的問題。

本發明采用如下技術方案：

一種高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材及其制備方法，其特征在于：

所述高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材中鈧元素的質量百分含量為40％-90％，鋁元素的質量百分含量為10％-60％，所述高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材的致密度>99％，厚度為2-35mm；

所述高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材的制備方法包括以下步驟：

步驟一、備料：按所述高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材的鋁鈧質量百分含量比Al(10％-60％)：Sc(90％-40％)計算出單爐制粉所需的原料鋁、原料鈧的質量，分別稱取單爐原料鋁和單爐原料鈧備用，

步驟二、真空熔煉：將所述單爐原料鋁和單爐原料鈧放入真空熔煉噴霧制粉爐中，真空熔煉至完全合金化，制備鋁鈧合金粉，

步驟三、篩選：將所述鋁鈧合金粉采用-200目數的篩子，篩取粒度小于200目的原料，制備鋁鈧合金靶材原料粉，

步驟四、燒結制坯：將篩選取的所述鋁鈧合金靶材原料粉裝入模具，采用預壓液壓機預壓，將所述模具裝入燒結爐，抽真空，充氬氣洗爐，再抽真空，然后，設定升溫和加壓程序，啟動燒結，充氬氣，出爐，測試合格的制備鋁鈧合金靶材坯，

步驟五、銑磨出料：將制備的所述鋁鈧合金靶材坯按尺寸要求進行車、銑、磨機械加工后出料，完成制備，構成所述一種高鈧含量鋁鈧合金濺射靶材及其制備方法。