[發(fā)明專利]一種釩鎢合金靶材及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210319915.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114540692B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚力軍;潘杰;王學(xué)澤;邊逸軍;黃慧珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C27/04
• 分類號(hào): C22C27/04;C22C1/04;B22F3/14;B22F9/04;C23C14/35
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 牛海燕

本發(fā)明提供了一種釩鎢合金靶材及其制備方法與應(yīng)用，以質(zhì)量百分含量計(jì)，所述釩鎢合金靶材的組分包括：鎢≥60％，余量為釩；所述制備方法包括以下步驟：(1)按照配方量混合釩粉和鎢粉，球磨后得到混合粉末；(2)將步驟(1)所得混合粉末進(jìn)行燒結(jié)溫度為1300?1700℃，壓制壓力為60?350T的真空熱壓燒結(jié)處理，得到釩鎢合金靶坯；(3)將步驟(2)所得釩鎢合金靶坯進(jìn)行機(jī)加工，得到釩鎢合金靶材；其中，步驟(2)所述真空熱壓燒結(jié)處理包括順次進(jìn)行的第一保溫處理、第二保溫處理與保溫保壓處理。所述發(fā)明通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)工藝改善了靶材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高了靶材的純度和致密度，進(jìn)而提升了濺射穩(wěn)定性和鍍膜質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濺射靶材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種釩鎢合金靶材，尤其涉及一種釩鎢合金靶材及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

釩鎢合金靶材中的釩和鎢均屬于高溫金屬，通常采用粉末冶金燒結(jié)的方式制作靶坯。然而，在靶坯制作過(guò)程中因工藝缺陷導(dǎo)致溫度等要求達(dá)不到致密化效果，以致于靶坯中通常產(chǎn)生較多的氣孔、成分不均等微觀缺陷，從而導(dǎo)致合金靶材的致密度低，無(wú)法達(dá)到磁控濺射的要求。

CN 105463387A公開(kāi)了采用真空燒結(jié)工藝制備金屬鎢及釩鎢合金靶材，制備工藝流程步驟依次為：選取純度≥99.95％，粒度≤5μm的金屬鎢粉或釩鎢合金粉為原料，使用造粒設(shè)備將其制成1-3mm粒子，填入模具內(nèi)振實(shí)；等靜壓壓制成型，真空燒結(jié)完成后，靜置冷卻獲得靶材成品。所述發(fā)明在等靜壓燒結(jié)之前還需進(jìn)行造粒，工藝流程較為復(fù)雜，不利于提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

CN 104946950A公開(kāi)了一種釩鎢合金靶材及其制備方法，所述釩鎢合金靶材由釩粉、鎢粉及粘結(jié)劑制作而成，其中釩粉與鎢粉的質(zhì)量配比為19:1-3:2，所述釩粉與鎢粉的純度大于99.5％。所述制備方法包括以下步驟：(1)按比例稱取釩粉與鎢粉，并將兩者充分混勻；(2)將混勻的釩粉和鎢粉加入粘結(jié)劑進(jìn)一步混勻，并處理得到干燥的釩鎢粉與粘結(jié)劑的復(fù)合粉末材料；(3)將復(fù)合粉末材料進(jìn)行等離子噴涂操作；(4)取下噴涂所得的構(gòu)件，并對(duì)所述構(gòu)件進(jìn)行處理得到成品。所述發(fā)明采用等離子噴涂的方式制備合金靶材，存在致密度低的問(wèn)題，從而影響濺射穩(wěn)定性和鍍膜質(zhì)量。

由此可見(jiàn)，如何提供一種釩鎢合金靶材的制備方法，通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)工藝改善靶材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高靶材的純度和致密度，進(jìn)而提升濺射穩(wěn)定性和鍍膜質(zhì)量，成為了目前本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種釩鎢合金靶材及其制備方法與應(yīng)用，所述制備方法通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)工藝改善了靶材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高了靶材的純度和致密度，進(jìn)而提升了濺射穩(wěn)定性和鍍膜質(zhì)量。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種釩鎢合金靶材的制備方法，以質(zhì)量百分含量計(jì)，所述釩鎢合金靶材的組分包括：鎢≥60％，余量為釩。

所述制備方法包括以下步驟：

(1)按照配方量混合釩粉和鎢粉，球磨后得到混合粉末；

(2)將步驟(1)所得混合粉末進(jìn)行燒結(jié)溫度為1300-1700℃，壓制壓力為60-350T的真空熱壓燒結(jié)處理，得到釩鎢合金靶坯；

(3)將步驟(2)所得釩鎢合金靶坯進(jìn)行機(jī)加工，得到釩鎢合金靶材。

其中，步驟(2)所述真空熱壓燒結(jié)處理包括順次進(jìn)行的第一保溫處理、第二保溫處理與保溫保壓處理，且所述保溫保壓處理的加壓過(guò)程包括至少2個(gè)加壓階段，例如可以是2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。