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钛铝合金靶材的制作方法

时间:2022-04-13 作者:北京瑞弛 点击:231次

  金属靶材是指用在高速荷能粒子轰击的方针材料。而且通过替换不同的靶材(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)。而跟着时代的开展,越来越多新式材料的出现靶材的我们庭中同样也迎来了以为新的成员——钛铝合金靶材。钛铝合金靶材既是运用钛铝合金为原材料制造的靶材。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?今日北京瑞弛的小编就为我们科普一下相关信息。

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  一、强电流加热法

  这是一种通过大强度电流出产钛铝合金靶材的办法,选用可获得大电流的设备,使用大电流使钛粉和铝粉发热,施以压力,使铝和钛自身反响形成钛铝合金靶材。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 %。钛铝合金靶材成分范围为: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,完全能满意大规模产业化出产的要求。

  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、传压功效,应具备良好的导电性、强耐性及抗高温软化性等。因此,能否具备符合工艺要求、性能稳定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。通常各个靶材出产厂家都选用这两种传统制造办法。

  使用铸造和铸造这种办法在制造铝合金溅射靶材的进程中,经常会因为添加合金元素这一重要步骤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,且溅镀靶的表面简单发生微颗粒,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可以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简单被铸造办法而必须选用热均压的靶材时,其本钱还会因为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。

  热等静限制备法是现在制备镀膜产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、尺度规格范围广。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,北京瑞弛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,使得到恰当的粉末粒径;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可以用于制造各种不同的铝合金靶材如铝、铬;铝、硅、铜;铝、钛;等等。其次此办法可以防止发生材料偏析和微颗粒的缺点,并可以更快速更经济的制造质量更高的钛铝合金靶材。

  3、制造步骤

  该办法的制造施步骤为,首先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,并通过惰性气体作为维护气体。

  五、热压烧结法

  热压烧结法使钛铝粉体在热和力的共同效果下烧结成型,使用Ti- Al混合物中铝的熔点低,将钛粉粘结在一起,形成合金溅射靶材。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,使靶材出产本钱添加。因此需挑选适宜的脱模剂,来进步成品率及模具的使用率。