[發明專利]一種鉻鋁硼合金復合靶材及其制備方法

在審

• 申請號: 202111671898.1
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114262872A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張鳳戈;張欠男;魏鐵峰;岳萬祥;張學華;繆磊
• 申請（專利權）人: 北京安泰六九新材料科技有限公司;涿州安泰六九新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/35;B22F9/04;B22F3/15;B22F7/08;C22C21/00;C22C27/06;C23G1/10;C23G1/12
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

1.一種鉻鋁硼合金復合靶材，其特征在于，

所述復合靶材具有雙層結構，上層以鉻鋁硼合金靶材為基體，底層是銅背板，上層結合于底層上；所述鉻鋁硼合金靶材按原子百分比由以下成分組成：Cr：19-70％，Al：20-80％，B：0-30％，且B不為0。

2.根據權利要求1所述的鉻鋁硼合金復合靶材，其特征在于，

所述鉻鋁硼合金靶材，按原子百分比由以下成分組成：Cr：20-60％，Al：30-70％，B：0-20％，且B不為0；

優選地，所述鉻鋁硼合金靶材的相對密度為98％以上，平均晶粒尺寸不大于70μm；

優選地，所述上層和底層為冶金結合。

3.一種如權利要求1或2所述的鉻鋁硼合金復合靶材的制備方法，其特征在于，

所述制備方法采用CrB₂合金粉為原料，包括以下步驟：CrB₂合金粉的制備、CrAlB合金粉的制備、CrAlB錠坯的制備、預處理和CrAlB-Cu復合靶材的制備；其中，

所述CrB₂合金粉的制備步驟中，將Cr₂O₃、B₄C、石墨在真空燒結爐中進行碳熱還原，得到CrB₂合金塊；將CrB₂合金塊破碎成一定粒度的CrB₂合金粉，所述CrB₂合金粉中Cr和B的原子比為1:2；

所述CrAlB合金粉的制備中，將Cr粉、Al粉以及CrB₂合金粉按照權利要求1或2所述的鉻鋁硼合金靶材的成分比例混合均勻，得到所需成分的CrAlB合金粉；

所述CrAlB錠坯的制備步驟中，將所述CrAlB合金粉裝包套后脫氣處理，得到脫氣后的包套；然后對脫氣后的包套進行熱等靜壓處理，得到壓制后的CrAlB錠坯；

所述預處理步驟中，分別對所述CrAlB錠坯和銅背板進行機加工、清洗，得到預處理后的CrAlB靶材和銅背板；

所述CrAlB-Cu復合靶材的制備步驟中，將預處理后的CrAlB靶材和銅背板相疊裝入包套中，脫氣后進行熱等靜壓擴散焊，得到CrAlB-Cu復合錠坯；對所述CrAlB-Cu復合錠坯進行機加工和清洗，得到成品CrAlB-Cu復合靶材。

4.根據權利要求3所述的鉻鋁硼合金復合靶材的制備方法中，其特征在于，

所述CrB₂合金粉的制備步驟中，所用Cr₂O₃、B₄C、石墨粉的純度均大于99.5％；

優選地，所述CrB₂合金粉的制備步驟中，所述CrB₂合金粉的粒度為-325目；

優選地，所述破碎采用氣流磨進行破碎。

5.根據權利要求3所述的鉻鋁硼合金復合靶材的制備方法中，其特征在于，

所述CrAlB合金粉的制備步驟中，鋁粉的純度為99.8wt％以上，平均粒度為15-45μm，Cr粉的純度為99.8wt％以上，粒度為-300目，CrB₂粉的純度為99.5wt％以上，粒度為-325目。

6.根據權利要求3所述的鉻鋁硼合金復合靶材的制備方法中，其特征在于，

所述CrAlB錠坯的制備步驟中，所述脫氣處理的溫度為300-500℃，保溫時間為4-40h，所述脫氣處理的真空度控制在10^-1Pa～10^-3Pa。

7.根據權利要求3或6所述的鉻鋁硼合金復合靶材的制備方法中，其特征在于，

所述CrAlB錠坯的制備步驟中，所述熱等靜壓處理溫度為400-500℃，壓力為100-140MPa，保溫保壓時間為2～6h。