【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁控溅射用管状靶材制备，尤其是一种crticual合金管靶材及其制备方法。
技术介绍
1、磁控溅射技术是指利用荷能粒子在电场作用下轰击靶材，使靶材发生溅射，溅射出的粒子沉积在被镀工件上形成薄膜的过程。靶材在玻璃镀膜领域主要用于制备低辐射玻璃和智能玻璃,通过在玻璃表面镀上多层金属或其化合物组成的膜系，达到节能、控光、装饰的作用，主要应用于建筑、居室装修、汽车、制镜等领域，其中建筑领域应用量最大。在玻璃镀膜领域广泛应用的靶材有cr、ti、cu、ag等金属靶材。随着磁控溅射技术和靶材制备技术的不断发展，可以实现在大面积玻璃上镀制结合力强，均匀性好，且质量稳定可靠的高质量薄膜。
2、采用单元素靶材多靶共用的镀膜方式，会带来膜层成分分布不均匀，质量不稳定等问题。由cr、ti、cu和al元素构成的合金靶材可以提高溅射薄膜在玻璃基体上的附着力，改善膜层成分均匀性。由于al元素与cr、ti、cu等元素的熔点相差悬殊，而且al元素与cr、ti和cu等元素在500℃左右发生复杂的合金化反应，生成多种脆性金属间化合物，导致靶材脆性开裂，所以常规的真空熔炼法和粉末冶金方法均难以制备crticual合金靶材。
3、专利cn 116804265a公开了一种cralcufe合金靶材及其制备方法，该制备方法包括：用tial底层将cralcufe冷压坯之间以及cralcufe冷压坯与包套隔开，同时设置预合金化热处理，使包套内al与cu/fe先发生一定程度预合金化，减少了hip过程剧烈合金化反应放热。该方法制备的靶材为平面靶，
4、靶材是磁控溅射镀膜过程中的主要耗材，提高靶材利用率可以延长更换靶材的周期、维持镀膜工艺的稳定性、提高生产效率，从而实现降低生产成本，提高产品稳定性的目的。管靶材相较于平面靶材，不仅可以扩大镀膜区域，而且可以显著提高靶材的利用率，大大延长了更换靶材的周期，提高了镀膜连续性和稳定性，所以在磁控溅射镀膜领域，在市场竞争日趋激烈的态势下，管靶材获得了镀膜行业的广泛青睐。然而目前，并无相关crticual合金大长径比管靶材的制备工艺报道。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种crticual合金管靶材。
2、本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述crticual合金管靶材的制备方法。
3、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
4、一种crticual合金管靶材，成分组成按质量百分比计：cr 60～70wt％，ti 15～25wt％，al 5～15wt％，cu 5～10wt％。
5、优选的，上述crticual合金管靶材，成分组成按质量百分比计：cr 65wt％，ti20wt％，al 10wt％，cu 5wt％。
6、上述crticual合金管靶材的制备方法，具体步骤如下：
7、(1)采用高纯铬(纯度≥99.95％)和高纯铝(纯度≥99.99％)进行真空感应熔炼，获得预合金化cral合金锭，将cral合金锭机械球磨为cral合金粉末并进行筛分，所述合金粉末化学成分组成为cr 40～60wt％、al 60～40wt％，所述cr粉和al粉预合金化处理，实现了控制合金化反应过程，避免靶材脆性开裂问题；
8、(2)将步骤(1)所述预合金化cral合金粉末与cr粉、ti粉及cu粉在保护性气氛下进行机械球磨混合均匀，其中，cr 60～70wt％、ti 15～25wt％、al 5～15wt％、cu 5～10wt％，球料比为3～1:1，混粉时间为12～24h；
9、(3)将步骤(2)中混合均匀的混合粉末装填入包套内管外表面和包套外管内表面形成的环形空间中，混合粉末装填相对密度≥64％(混合粉末装填的体积密度与相应材料理论密度的比值，理论密度是根据crticual合金靶材的各组成成分的密度和它们在合金中的比例计算获得)，并保证环形空间间隙最大偏差≤0.15mm，所述间隙最大偏差为间隙最大值与间隙最小值之差，确保环形空间装粉均匀性，以保证热等静压后靶材层壁厚均匀性和圆跳度≤1.5mm；
10、(4)将步骤(3)粉末装填完成的包套氩弧焊接，外包套上预留脱气口，真空热除气温度为500～700℃，真空度≤1×10-3pa，保温时间为3～10h；
11、(5)将步骤(4)真空热除气完成的包套利用热等静压技术进行热等静压烧结与绑定同步进行，以制备大长径比crticual合金管靶材，其中，热等静压温度为700～950℃，压力100～150mpa，保温时间为2～5h；
12、(6)将步骤(5)热等静压烧结与绑定同步完成的管靶坯采用机械加工的方法去除外包套，得到溅射用crticual合金管靶材。
13、上述制备方法所得crticual合金管靶材纯度≥99.9％，相对密度≥99％，平均晶粒度≤100μm，圆跳度≤1.5mm，长径比大于18:1。
14、优选的，上述crticual合金管靶材的制备方法，所述保护性气氛为氮气。
15、优选的，上述crticual合金管靶材的制备方法，所述cral合金粉末的粒度为-250目。
16、优选的，上述crticual合金管靶材的制备方法，所述cr粉纯度≥99.9％，粒度为-250目；所述ti粉纯度≥99.9％，粒度为-250目；所述cu粉纯度≥99.9％，粒度为-250目。所述预合金化粉末和金属单质粉末的粒度配比具有较高的粉末装填密度。
17、有益效果：
18、上述crticual合金管靶材，采用cr粉和al粉预合金化处理，实现控制合金化反应，避免靶材脆性开裂问题，具有纯度高、接近全致密、组织均匀细小、圆跳度小、大长径比等特点，所述靶材纯度≥99.9％，相对密度≥99％，平均晶粒度≤100μm，圆跳度≤1.5mm，长径比大于18:1；利用热等静压技术实现烧结与绑定同步进行制备了crticual合金管靶材，制备方法具有制备工艺流程短、生产效率高的优势。
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1.一种CrTiCuAl合金管靶材，其特征在于：成分组成按质量百分比计：Cr60～70wt％，Ti 15～25wt％，Al 5～15wt％，Cu 5～10wt％。
2.根据权利要求1所述的CrTiCuAl合金管靶材，其特征在于：成分组成按质量百分比计：Cr 65wt％，Ti 20wt％，Al 10wt％，Cu 5wt％。
3.权利要求1所述CrTiCuAl合金管靶材的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的CrTiCuAl合金管靶材的制备方法，其特征在于：所述保护性气氛为氮气。
5.根据权利要求3所述的CrTiCuAl合金管靶材的制备方法，其特征在于：所述CrAl合金粉末的粒度为-250目。
6.根据权利要求3所述的CrTiCuAl合金管靶材的制备方法，其特征在于：所述Cr粉纯度≥99.9％，粒度为-250目；
7.根据权利要求3所述的CrTiCuAl合金管靶材的制备方法，其特征在于：所述Ti粉纯度≥99.9％，粒度为-250目。
8.根据权利要求3所述的CrTiCuAl合金
...【技术特征摘要】
1.一种crticual合金管靶材，其特征在于：成分组成按质量百分比计：cr60～70wt％，ti 15～25wt％，al 5～15wt％，cu 5～10wt％。
2.根据权利要求1所述的crticual合金管靶材，其特征在于：成分组成按质量百分比计：cr 65wt％，ti 20wt％，al 10wt％，cu 5wt％。
3.权利要求1所述crticual合金管靶材的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述的crticual合金管靶材的制备方法，其特征在于：所述保护性气氛为氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜艳青，李阳，杨亚飞，崔子振，崔豪康，张长利，张国锋，郑林祥，
申请(专利权)人：航天长征睿特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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