[发明专利]匀质粒化金属基和金属－陶瓷基粉末

说明书

技术领域

[0001]本公开内容一般涉及高度匀质金属基和金属-陶瓷基粉末及其制备方法，并且，特别是，涉及以固结形态用作薄膜淀积工艺的溅射靶材的金属基和金属-陶瓷基粉末，例如，如在磁记录介质的制造中，在以粉末形式的其它应用中，例如，等离子喷镀层，和PM固结的前体。

发明背景

[0002]金属基和金属-陶瓷基粉末和粉末混合物在一些工业上有用的应用中得到了利用，包括作为溅射靶材以固结形态应用在各种薄膜淀积工艺流程中，如在薄膜磁记录介质的制造中，和在以粉末形式的其它喷镀应用中，例如，等离子喷镀，和作为PM固结的前体等。

[0003]更具体地说，对数据贮存不断增加的需要要求比目前可利用的面积记录密度更高的磁记录介质。在这方面，人们正在不断的努力以实现增加面积记录密度的目标，即，磁记录介质的位密度。传统的薄膜薄膜型磁记录介质，其中细颗粒的多晶体磁性合金层充当活动记录层，根据磁性材料粉末的磁畴的定向，一般被分为“纵向的”或者“垂直的”。

[0004]已经发现垂直记录媒体(perpendicular recording media)比纵向媒体(longitudinal media)在获得很高的位密度方面更加优越，不会遇到与后者关联的热稳定限制。在垂直的磁记录媒体中，在磁性材料层中，在与层的表面垂直的方向(“易磁化轴”)形成剩磁化(residualmagnetization)。

[0005]在任何一个情形中，重要的是记录层的磁性颗粒之间必须相互分开，即隔离，以使颗粒在物理上和磁性上去耦合，和提供改善的介质性能特征。当氧化物、氮化物和/或者碳化物存在于临近的磁性颗粒之间的边界上、形成所谓的“粒状”介质时，含有钴基合金磁性记录层(如CoCr合金)的磁性介质颗粒会发生离析。制造这种颗粒型薄膜磁记录介质的目前的一种实施方法涉及溅射含有铁磁材料(典型地，为钴基合金)和氧化物、氮化物或者碳化物的靶材。溅射靶材基本上是通过固结含有磁性金属或者合金与氧化物、氮化物或者碳化物材料的颗粒粉末或者粉末混合物被制造。

[0006]固结前均匀地混合上述成分(“生的”)粉末，对得到匀质溅射靶材、靶材性能和最终的所获得的磁性媒体的性能是关键的。基本上，需要细的金属或者金属合金颗粒(即，200μm或者更小)和超细氧化物、氮化物或者碳化物颗粒(即，30μm或者更小)作为原材料生成具有细颗粒大小的产品。然而，匀质混合金属或者金属合金基质中的超细氧化物、氮化物或者碳化物颗粒是很有挑战性的任务。具体地说，如果所述细氧化物、氮化物或者碳化物颗粒凝结，或者如果在细金属或者金属合金颗粒表面上的超细氧化物、氮化物或者碳化物颗粒的分布不均匀，会导致最终的溅射靶材性能差，其包括颗粒“分裂”导致靶材缩孔、不均匀薄膜的形成和退化的磁性性能特征。

[0007]粉末冶金工业的现行实践是利用干掺合或者碾碎方法学，通过粉末/颗粒固结技术生成这些溅射靶材。然而，这种方法学是不利的，因为粘着性的细颗粒具有凝结的倾向和不同密度和/或者颗粒大小的粉末具有分离的倾向。

[0008]相应的，存在着对制备高匀质的粒化金属基和金属-陶瓷基粉末和粉末混合物的改进的方法论的需求，这些粉末和粉末混合物作为前体被使用在一些工业上的重要工艺流程中，其包括但不限于，薄膜淀积工艺流程，如dc，rf，和磁增强的(磁控管)溅射，阴极弧沉积，离子镀，还有等离子喷涂。

[0009]更具体地说，存在着对制备高匀质的粒化金属粉末的改良方法论的需求。这些金属基粉末含有至少一种磁性金属元素或者它们的合金，例如，CoCr、CoCrPt、CoPt、FePt，和至少一种陶瓷化合物，如氧化物、氮化物或者碳化物，或者至少一种非金属元素。合适的氧化物包括，例如，但不限于：TiO₂、SiO₂、MgO、Ta₂O₅、Nb₂O₅和Al₂O₅；合适的碳化物包括，例如，但不限于：TaC和NbC；合适的氮化物包括，例如，但不限于：BN；并且合适的非金属元素包括，例如，但不限于：B和C。

发明内容

[0010]本公开内容的一个优点是制造匀质粒化金属基和金属-陶瓷基粉末的改良方法。

[0011]本公开内容的另一个优点是制造用于生产溅射靶材(sputtering target)，特别是磁性溅射靶材的匀质粒化金属基和金属-陶瓷基粉末的改良方法。