[發明專利]一種高質量銀鎵濺射靶材的制備方法

有效

• 申請號: 202010941620.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112176295B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 沈文興;童培云;白平平;張強;肖翀
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;B22F9/08;B22F3/15;B22F1/14;B22F3/24
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

1.一種高質量銀鎵濺射靶材的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將銀錠和鎵錠裝入氣霧化制粉爐內，感應加熱，形成合金液體；然后通過保護氣流破碎合金液體，得到微米級銀鎵合金粉體；

(2)將步驟(1)得到的銀鎵合金粉體進行篩分，得到篩分后的銀鎵合金粉體；

(3)將步驟(2)篩分后的銀鎵合金粉體進行預壓處理，然后進行真空熱壓成型，得到銀鎵合金塊；

(4)將步驟(3)得到的銀鎵合金塊進行熱等靜壓燒結，得到銀鎵合金靶坯；

(5)將步驟(4)得到的銀鎵合金靶坯進行機械加工，得到高質量銀鎵濺射靶材；所述步驟(3)中，預壓壓力為10～20MPa，預壓完成后在100～300℃進行120～300min的排氣處理；真空熱壓成型的壓力為30～50MPa，溫度為400～550℃，保持時間為60～240min。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，銀錠和鎵錠的純度均不低于4N；銀錠和鎵錠中，鎵錠的質量百分比為30～50％；感應加熱溫度為500～700℃；保護氣流采用的保護氣體為氮氣、氬氣中的至少一種，保護氣體的壓力為8～15bar。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，篩分后的銀鎵合金粉體的粒徑小于70μm。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述真空熱壓成型的壓力為45MPa，溫度為420～550℃，保持時間為60～90min。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，銀鎵合金塊的相對密度為95～97％。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，熱等靜壓燒結的壓力為20000～28500Psi，溫度為300～500℃，保持時間為60～240min。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述熱等靜壓燒結的壓力為25000～28500Psi，溫度為350～450℃，保持時間為90～150min。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，預壓處理和真空熱壓成型中，升溫速率為5～15℃/min；所述步驟(4)中，熱等靜壓燒結的升溫速率為5～15℃/min，升壓速率為200～350Psi/min，降壓速率為600～800Psi/min。

9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)和步驟(4)之間還包括以下步驟：將銀鎵合金塊裝入四周貼有石墨紙的低碳鋼模具中，使用氬弧焊將低碳鋼模具密封，抽真空后充入氬氣置換，然后連續抽真空至模具內的真空度為0.001～0.0001Pa，再次采用氬弧焊將低碳鋼模具徹底密封，使得漏氣率低于5E-12Pa·m³/s，然后將密封好的低碳鋼模具放入熱等靜壓爐內。