[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)銀銅靶材及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010118026.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN111286702A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳健;黃顯峰;雷雨;周志宏;沈艷斌;楊永添
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市尤特新材料有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/34
• 分類號(hào): C23C14/34;C23C24/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)銀銅靶材及其制備方法。該方法包括以下步驟：(1)制備粒徑D10≥20μm，D90≤70μm的銀銅粉末；(2)以不銹鋼管或鈦管作為靶材基管，對(duì)靶材基管依次進(jìn)行表面噴砂處理和打底處理；(3)冷噴涂：將打底處理后的靶材基管安裝在傳動(dòng)設(shè)備上，使靶材基管繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，噴槍沿靶材基管的水平方向相對(duì)往返移動(dòng)，啟動(dòng)冷卻裝置后，將銀銅粉末通過噴槍冷噴涂到靶材基管表面，沉積形成涂層，得到靶材。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單、操作方便，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，所制得的旋轉(zhuǎn)銀銅靶材純度高，尺寸不受限制，厚度可達(dá)到3～12mm，長(zhǎng)度可達(dá)到4000mm，氧含量低，晶粒尺寸小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濺射靶材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)銀銅靶材及制備方法。

背景技術(shù)

靶材作為濺射鍍膜中的重要耗材，其質(zhì)量直接關(guān)系鍍膜產(chǎn)品的優(yōu)劣。影響靶材質(zhì)量的主要因素是：靶材致密度、晶粒尺寸大小及均勻性等。晶粒尺寸越小、成分越均勻，濺射速度越快，成膜質(zhì)量越好。

純Cu靶材存在電遷移、易氧化、抗軟化溫度低、耐熱性能差、強(qiáng)度低等問題，亟需開發(fā)一種新型銅合金靶材。

中國(guó)專利CN110318024A公開了一種銀銅合金靶材及其制備方法，該方法將保護(hù)氣氛下熔煉得到的銀銅液態(tài)合金進(jìn)行噴射沉積處理，得到鑄錠；再依次進(jìn)行均勻化退火、ECAP擠壓、低溫退火、鐓粗變形和軋制處理；最后進(jìn)行再結(jié)晶退火處理，得到銀銅合金靶材，但該制備方法工序較多，操作步驟多，不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種旋轉(zhuǎn)銀銅靶材及制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單、操作方便，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，所制得的靶材純度高，尺寸不受限制，氧含量低，晶粒尺寸小。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種旋轉(zhuǎn)銀銅靶材的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備粒徑D10≥20μm，D90≤70μm的銀銅粉末；

(2)以不銹鋼管或鈦管作為靶材基管，對(duì)靶材基管依次進(jìn)行表面噴砂處理和打底處理；

(3)冷噴涂：將打底處理后的靶材基管安裝在傳動(dòng)設(shè)備上，使靶材基管繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，噴槍沿靶材基管的水平方向相對(duì)往返移動(dòng)，啟動(dòng)冷卻裝置后，將銀銅粉末通過噴槍冷噴涂到靶材基管表面，沉積形成涂層，得到靶材。

本發(fā)明采用冷噴涂工藝制備銀銅靶材，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，通過優(yōu)選銀銅粉末的粒徑，制備得到的靶材的涂層致密度高，晶粒尺寸小，合金成分穩(wěn)定等。

優(yōu)選地，所述銀銅粉末的純度≥99.99％，所述銀銅粉末為銀包銅粉或銀銅合金粉，更優(yōu)選為銀包銅粉，采用銀包銅粉制備靶材，粉末利用率高，且靶材氧含量低。銀包銅粉是通過在銅粉表面鍍一層銀，避免銅與空氣接觸，提高銅粉的抗氧化性。

優(yōu)選地，所述銀包銅粉中銀的含量為0.08-6wt％。當(dāng)含銀量少時(shí)，銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率的下降幅度較小，銀的添加對(duì)銅合金塑性的影響也甚微，同時(shí)，銀的添加能夠顯著提高銅的再結(jié)晶溫度、蠕變強(qiáng)度。當(dāng)含銀量增加時(shí)，銅銀合金的纖維組織會(huì)有明顯的不同。雖然銀原子對(duì)銅導(dǎo)電率的影響較小，但只有適當(dāng)?shù)你y含量引起的晶格畸變會(huì)使銅銀合金在硬度與強(qiáng)度方面物理性能都更加出色。融入銅中的銀原子造成晶格畸變，形成了晶體點(diǎn)缺陷和線缺陷，晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使得形成的銅銀合金強(qiáng)度與硬度增加；而與此同時(shí)，晶格畸變使塑性形變變得更加困難，韌性降低。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，靶材基管為304無磁不銹鋼管，成本較低。

噴砂處理是指采用磨料對(duì)靶材基管表面進(jìn)行噴砂，去除靶材基管表面污垢和氧化層，優(yōu)選地，所述步驟(2)中，噴砂處理所用的磨料為白剛玉、鋼絲切丸或鑄鋼砂，優(yōu)選為鑄鋼砂。