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钛铝合金靶材的制造技术

时间:2022-03-29 作者:北京瑞弛 点击:391次

  金属靶材是指用在高速荷能粒子炮击的目标资料。而且经过替换不同的靶材(如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等),即可得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等)。而跟着年代的发展,越来越多新兴资料的呈现靶材的我们庭中同样也迎来了认为新的成员——钛铝合金靶材。钛铝合金靶材既是运用钛铝合金为原资料制造的靶材。一般情况下呈银白色,具有强度高、熔点高等多种优势。那么钛铝合金靶材制造办法是什么? 

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  一、强电流加热法

  这是一种经过大强度电流生产钛铝合金靶材的办法,选用可获得大电流的设备,运用大电流使钛粉和铝粉发热,施以压力,使铝和钛本身反响构成钛铝合金靶材。该法制备得到的钛铝合金靶材产品的致密度> 99%,晶粒尺度≤100μm ,纯度> 99 %。钛铝合金靶材成分规模为:钛含量5%~ 75 %(原子比),其他为铝含量。该办法的本钱低、产品致密度高,完全能满意大规模工业化生产的要求。

  该制备法中需求有可获得大电流的设备,设备中的正负电极需求有导电、传压成效,应具有杰出的导电性、强韧性及抗高温软化性等。因此,能否具有符合工艺要求、性能安稳的大电流设备是该制备办法的要害。

  二、传统制造办法

  传统的制备办法有两种。一种是先运用铸造法制造铸锭后,在进行铸造进程进行靶材的制造;另一种则是以喷覆成型的办法去制造钛铝合金靶材。一般各个靶材生产厂家都选用这两种传统制造办法。

  运用铸造和铸造这种办法在制造铝合金溅射靶材的进程中,经常会由于增加合金元素这一重要进程而使得铝合金靶材发生偏析现象,从而导致了溅镀所得的薄膜质量不高,且溅镀靶的表面容易发生微颗粒,影响薄膜性质的均匀性。而喷覆成型办法制造的钛铝合金靶材尽管能够防止上述的种种情况,但是却会使得靶材的制造本钱大幅的进步,尤其是在制造一些不容易被铸造办法而有必要选用热均压的靶材时,其本钱还会由于运用热均压的进步而在此进步。

  三、热等静压烧结法

  热等静压烧结法属于粉末冶金制造办法,此办法是将钛粉和铝粉进行混料,然后经过装粉和冷等静压预限制、脱气工艺后再进行热等静压限制成型,进行烧结和加工得到钛铝合金靶材。

  热等静限制备法是目前制备镀膜工业所需钛铝合金溅射靶材的首要办法。该法制备的靶材产品致密度高、尺度标准规模广。但该法需求用到要害的限制烧结设备一热等静压烧结炉,该设备价格昂贵,导致制备得到的靶材产品,本钱较高,难以进行工业化推行。

  四、气喷粉末制造法

  除了以上几种钛铝合金靶材制造办法,今日四丰的小编在位我们普及一种制造进程简单且本钱很低的制造办法——以气喷粉末制造钛铝合金靶材。

  1、首要原理

  气喷粉末法的首要原理是指以气喷法依合金的成分配比制造靶材的质料粉末;然后再将该合金粉末予以筛分,使得到适当的粉末粒径;随后运用得到的粉末进行真空热压,使其成型再制造成靶材。

  2、首要优势

  这种制造办法的优势在于能够用于制造各种不同的铝合金靶材如铝、铬;铝、硅、铜;铝、钛;等等。其次此办法能够防止发生资料偏析和微颗粒的缺点,并能够更快速更经济的制造质量更高的钛铝合金靶材。

  3、制造进程

  该办法的制造施进程为,首要供给制造铝合金靶材的金属质料;随后将这些金属质料熔融成金属溶液;接着再以气喷法将金属溶液制造成金属粉末状;然后,再以真空热压的办法将该金属粉末压成型制造成靶材,并经过惰性气体作为保护气体。

  五、热压烧结法

  热压烧结法使钛铝粉体在热和力的一起作用下烧结成型,运用Ti- Al混合物中铝的熔点低,将钛粉粘结在一起,构成合金溅射靶材。该工艺对设备的要求较高,要害设备是热压烧结炉。制备的靶材以圆形合金靶材为主,直径≤100mm。此外,该工艺在制备铝含量高的钛铝合金靶材时,存在脱模困难,模具运用寿命低的问题。每块靶材制备进程都要消耗一套模具,使靶材生产本钱增加。因此需挑选合适的脱模剂,来进步成品率及模具的运用率。