[發(fā)明專利]一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010970959.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN112144030A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海晶維材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;C22F1/02
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法，其特征在于：所述鈦基稀土合金薄膜吸氣劑靶材的合金配方包括，以質(zhì)量百分比分別配比鈦基二元合金配方TiRE_x(wt％)、鈦基三元合金配方TiRE1_xRE2_y(wt％)、鈦基四元合金配方TiRE1_xRE2_yRE3_z(wt％)、大于四元合金的鈦基多元稀土元素的復(fù)合添加；所述基稀土合金薄膜吸氣劑靶材采用如下制備方法制成，包括以下步驟：

A.熔煉：將配比好的原料裝入熔煉爐，熔煉爐中用坩堝尺寸為直徑～305×高度15～200mm高度；將爐內(nèi)真空度抽至0.09～1Pa以下；熔煉電流為600～2000A；熔煉過程中施加磁攪拌，熔煉成鑄錠；

B.致密化處理：在高純氬氣的氣氛爐中，對(duì)鑄錠進(jìn)行致密化處理；升溫加壓，溫度為900～1100℃,高純氬氣的壓力為1～2.5MPa,持續(xù)時(shí)間為1～4h；獲得高致密度及成分均勻的鈦基稀土合金鑄錠靶坯；

C.吸氣劑靶材的機(jī)加工：對(duì)鈦基稀土合金鑄錠靶坯進(jìn)行加工，獲得所需的鈦基稀土合金薄膜吸氣劑靶材，合金靶材的尺寸：直徑為1～8英寸靶材；或者矩形靶材尺寸為：長0～990mm×寬0～230mm×厚度4～10mm；

D.吸氣薄膜樣品制備：用其合金靶材，在磁控濺射上，在硅晶元基體樣品上進(jìn)行濺射，制備成吸氣薄膜；吸氣劑薄膜的激活溫度250～450℃，激活時(shí)間15～120min，初始吸氫速率18～90ml/s.cm²。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法，其特征在于：所述鈦基二元合金配方TiRE_x(wt％)的稀土RE的含量在0.01～45wt％，余量是Ti元素，其中RE代表稀土元素，RE分別為La、Ce、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y元素中的一種或者任意幾種稀土元素混合物的復(fù)合添加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法，其特征在于：所述鈦基三元合金配方TiRE1_xRE2_y(wt％)的稀土RE1的含量x在0.01～25wt％、稀土RE2的含量y在0.01～25wt％，余量是Ti元素；其中RE1、RE2代表稀土元素，為La、Ce、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y元素中的一種或者任意幾種稀土元素混合物的復(fù)合添加。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法，其特征在于：所述鈦基四元合金配方TiRE1_xRE2_yRE3_z(wt％)的稀土RE1的含量x在0.01～25wt％、稀土RE2的含量y在0.01～15wt％、稀土RE3的含量z在0.01～5wt％，余量是Ti元素；其中RE1、RE2、RE3代表稀土元素，為La、Ce、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y元素中的一種或者任意幾種稀土元素混合物的復(fù)合添加。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法，其特征在于：所述大于四元合金的鈦基多元稀土元素的復(fù)合添加，其中稀土元素的總含量在0～45wt％之間，稀土元素La、Ce、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y元素中的一種或者任意幾種稀土元素混合物的復(fù)合添加。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦基稀土合金靶材及其制備方法，其特征在于：所述鈦基二元合金配方TiRE_x(wt％)、鈦基三元合金配方TiRE1_xRE2_y(wt％)、鈦基四元合金配方TiRE1_xRE2_yRE3_z(wt％)、大于四元合金的鈦基多元稀土元素的復(fù)合添加的純度均大于99.90％。