一种粉末冶金法制备制造技术

本发明专利技术公开了一种粉末冶金法制备

【技术实现步骤摘要】
一种粉末冶金法制备FeCrAl靶材的方法


[0001]本专利技术涉及溅射靶材应用领域，具体为一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法
。

技术介绍

[0002]溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子在真空中经过加速聚集而形成高速度能的离子束流轰击固体表面离子和固体表面原子发生动能交换使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料称为溅射靶材
。
各种类型的溅射薄膜材料无论在半导体集成电路
、
记录介质
、
平面显示以及工件表面涂层等方面都得到了广泛的应用因此对溅射靶材这一具有高附加值的功能材料需求逐年增加
。
[0003]随着溅射设备的更新以及溅射工艺的改进，对所需溅射靶材的质量提出了越来越高的要求，在需求数量方面也是逐渐增加
。
具体要求如下：一
、
靶材的利用率问题；二
、
靶材的结晶取向；三
、
溅射过程的微粒飞溅；四
、
纯度等
。
[0004]粉末冶金是制备溅射靶材的方法之一，包括无压烧结
、
热压
、
真空热压和热等静压，它可以制备难熔金属和合金溅射靶材，此类金属由于熔点高且不易机械变形，采用熔铸法生产困难，使得生产纯度高
、
晶粒细小以及生产尺寸大的靶材比较困难，生产效率较低，以及成本高等问题
。
[0005]因此，有必要提供一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法解决上述技术问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法，以解决上述
技术介绍
存在采用熔铸法生产困难，使得生产纯度高
、
晶粒细小以及生产尺寸大的靶材比较困难，生产效率较低，以及成本高的问题，本专利技术技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法，所述粉末冶金制备的
FeCrAl
靶材采用热等静压法制备而成
。
[0008]优选的，该方法包括以下制备步骤；步骤（1）
、
粉末准备以及惰性气体保护混粉：准备好纯度高的预制
Fe
粉
、Cr
粉
、Al
粉，按照目标靶材成分进行粉末配比，以及在惰性气体
Ar
下进行混粉；步骤（2）
、
包套焊接脱气：根据成型靶材尺寸设计制作包套，在热处理炉中高温下抽空包套，直至所需真空度，然后热态夹死抽气管并封焊；步骤（3）
、
热等静压：首先将前面处理好工件放入密闭的缸体中，通过真空系统将缸体内的空气抽出，然后借助压缩机往缸体中通入氩气，使工作压力稳定在一定压强值，并通过发热体加热工作区腔体将温度升高到
1050
‑
1200℃
，形成高温高压环境，从各个方向均等的作用于待处理工件上，随后保温
5h
，冷却至室温取出；步骤（4）
、
机加工去包套及线切割靶材：使用数控机床将外层的包套切削掉，获得
内部靶材，之后采用线切割获得所需靶材尺寸；步骤（5）
、
尺寸检测：使用游标卡尺测量靶材尺寸；步骤（6）
、
清洗干燥：在净化室内清洗并干燥，之后进行真空包装
。
[0009]优选的，所述步骤（1）中采用的
Fe
粉
、Cr
粉
、Al
粉要求杂质含量不高于
1%
，步骤（1）中的目标靶材成分比例为
75
～
80wt .
％
Fe、15
～
23wt .
％
Cr、3
～
5wt .
％
Al。
[0010]优选的，所述步骤（2）中靶材尺寸为
50.8mm
，包套材料采用
304
不锈钢，并且厚度为
3mm。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采用粉末冶金中的热等静压法制备
FeCrAl
靶材，此方法相比于现有技术可以获得很高的致密度
、
晶粒细小
、
纯度高
、
靶材尺寸大的溅射靶材，以满足溅射的使用，由于磁控溅射所使用的靶材使用性能要求最重要就是纯度问题，本专利技术采用热等静压法制备的靶材可以很好的满足使用
。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0013]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
。
在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义
。
下面根据本专利技术的整体结构，对其实施例进行说明
。
实施例
[0014]一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法，所述粉末冶金制备的
FeCrAl
靶材采用热等静压法制备而成
。
[0015]该方法包括以下制备步骤；步骤（1）
、
粉末准备以及惰性气体保护混粉：准备好纯度高的预制
Fe
粉
、Cr
粉
、Al
粉，按照目标靶材成分进行粉末配比，目标靶材成分比例为
75
～
80wt .
％
Fe、15
～
23wt .
％
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法，其特征在于：所述粉末冶金制备的
FeCrAl
靶材采用热等静压法制备而成
。2.
根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备
FeCrAl
靶材的方法，其特征在于：该方法包括以下制备步骤；步骤（1）
、
粉末准备以及惰性气体保护混粉：准备好纯度高的预制
Fe
粉
、Cr
粉
、Al
粉，按照目标靶材成分进行粉末配比，以及在惰性气体
Ar
下进行混粉；步骤（2）
、
包套焊接脱气：根据成型靶材尺寸设计制作包套，在热处理炉中高温下抽空包套，直至所需真空度，然后热态夹死抽气管并封焊；步骤（3）
、
热等静压：首先将前面处理好工件放入密闭的缸体中，通过真空系统将缸体内的空气抽出，然后借助压缩机往缸体中通入氩气，使工作压力稳定在一定压强值，并通过发热体加热工作区腔体将温度升高到
1050
‑
1200℃
，形成高温高压环境，从各个方向均等的作用于待处理工件上，随后保温
5h
，冷却至室温取出；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，石红利，利助民，桂凯旋，朱协彬，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：