[發明專利]一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法

有效

• 申請號: 202110141348.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112919900B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 唐智勇
• 申請（專利權）人: 株洲火炬安泰新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/457
• 分類號: C04B35/457;C04B35/622;C04B35/626;B28B3/00;B01J3/04
• 代理公司: 長沙鑫澤信知識產權代理事務所(普通合伙) 43247
• 代理人: 刁飛

本發明公開了一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法，屬于ITO靶材加工技術領域，該方法包括以下步驟：S1、ITO納米粉的制備：在300℃以下的溫度下，制得ITO納米粉；S2、實心粉料的制備：將ITO納米粉裝入模具中，加壓；然后從模具中取出ITO納米粉，粉碎后過篩，形成ITO實心粉料；S3、ITO管狀素坯的制備：將ITO實心粉料裝入管狀柔性模具中，經冷等靜壓制成ITO管狀素坯；S4、ITO旋轉靶材的制備：將ITO管狀素坯放入氧氣氛燒結爐中，通入氧氣，保溫燒結制成ITO旋轉靶材。本發明解決了經冷等靜壓成型的ITO旋轉靶素坯在成型、運輸、加工等過程中容易出現開裂的問題。

技術領域

本發明涉及ITO靶材加工技術領域，更具體地說，它涉及一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法。

背景技術

銦錫氧化物ITO是重要的半導體陶瓷材料，主要成分為In₂O₃、SnO₂，通過四價錫摻雜到氧化銦晶格中而增強其導電性。ITO薄膜因其優良的透明、導電、隔熱以及紅外反射、雷達波透過等綜合性能，在光電子、傳感器、太陽能和寬頻譜隱身等高技術領域具有廣泛應用前景，還可作為電化學反應的電極有效分解工業廢物。采用ITO靶材通過真空鍍膜等途徑制備的ITO薄膜已成為TFT-LCD、PDP等平板顯示器不可或缺的關鍵材料，也促使ITO靶材發展成令人矚目的戰略性高科技產業。

目前，ITO旋轉靶的制備方法主要有等離子噴涂法和熱等靜壓法，冷等靜壓成型是將粉末裝入柔性模具，再置于冷等靜壓設備中，在高壓下獲得ITO旋轉靶素坯。ITO旋轉靶素坯為中空薄壁結構，易在運輸、加工過程中開裂，因而對粉料性能、成型工藝等因素要求較高，然而現有ITO粉體級配效果不好，松裝密度較低，因此經冷等靜壓成型的ITO旋轉靶素坯在成型、運輸、加工等過程中容易出現開裂現象。

有鑒于此，本發明提供一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法，解決了經冷等靜壓成型的ITO旋轉靶素坯在成型、運輸、加工等過程中容易出現開裂的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法，包括以下步驟：

S1、ITO納米粉的制備

在300℃以下的溫度下，制得ITO納米粉；

S2、實心粉料的制備

將步驟S1中得到的ITO納米粉裝入模具中，在60-120MPa的壓力下加壓5-20min，以使模具內部孔隙封閉；然后從模具中取出ITO納米粉，粉碎后過40-80目篩，形成松裝密度為2.2-2.8g/cm³的ITO實心粉料；

S3、ITO管狀素坯的制備

將步驟S2中得到的ITO實心粉料裝入管狀柔性模具中，經冷等靜壓制成ITO管狀素坯；

S4、ITO旋轉靶材的制備

將步驟S3中得到的ITO管狀素坯放入氧氣氛燒結爐中，通入氧氣保持0.3-0.8MPa的壓力，在燒結溫度1500-1800℃，保溫時間20-60h下，保溫燒結制成ITO旋轉靶材。

進一步優選為：在步驟S1中，ITO納米粉的制備方法如下：

S11、王水溶液的配制

將濃鹽酸和濃硝酸按容積比l:3配成王水溶液80ml；

S12、溶解、混合