[发明专利]铝合金靶材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种铝合金靶材及其制备方法。

背景技术

一般采用磁控溅射的方法来沉积制造构成液晶板和有机场致发光板的薄膜，这种液晶板和有机场致发光板用于平板电视，笔记本电脑和其他监视器中，以及用于制造光学记录和微电子半导体领域的连接薄膜。在磁控溅射过程中，一般采用矩形或圆形的平面靶，通常这种靶材的加工精度要求较高，有特定的织构及纯度密度较高。铝合金靶材就是这样的靶材，用于沉积制造液晶板和有机场致发光板内的连接薄膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金靶材，纯度高、树枝晶数量较少；本发明同时提供了铝合金靶材的制备方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的铝合金靶材的纯度为99.99-99.9999％，平均粒径为1-100微米，相对密度为99-100％，内部孔洞最大尺寸为0.1-2mm的每平方米为0-50个。

所述的合金元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪或钇中的一种或几种。

所述的合金元素的元素含量为铝合金靶材总质量的0.1-20wt％。

本发明所述的铝合金靶材的制备方法，步骤如下：

(1)将铝锭和金属合金切割成细条，然后表面超声波清洗，烘干，称量装炉，将炉体抽真空至0.01Pa级，氧化铝坩埚升温，真空中频感应熔炼，停电、铜质水冷模浇铸铸锭，随炉冷，破真空取锭；

(2)高温消除铸造应力并成分均匀化退火处理，保温，然后铝合金锭表面车削扒皮、切头部缩孔；

(3)加热至300-600℃，热锻打至厚度15-30mm，温度低于350℃时需再度加热；

(4)加热至300-500℃，轧制处理，温度低于350℃时需再度加热；

(5)进行去应力退火，然后机加工获得指定尺寸的铝合金靶材产品；

(6)对靶材进行超声无损探伤，测量其成分、纯度、晶粒大小、密度参数。

步骤(1)中所述的升温至800-1000℃。

步骤(2)中所述的退火温度为200-400℃。

步骤(2)中所述的保温时间2-5小时。

步骤(3)中所述的锻打温度为350-460℃。

步骤(4)中所述的轧制的道次变形率为10-30％，轧制温度为350-420℃。

步骤(5)中所述的退火温度为200-400℃，退火时间为2-5小时。

本发明所述的铝合金靶材的制备方法，具体步骤如下：

(1)将铝锭和金属合金切割成细条，然后表面超声波清洗，烘干，称量装炉，将炉体抽真空至0.01Pa级，氧化铝坩埚升温至800-1000℃，真空中频感应熔炼，停电、铜质水冷模浇铸铸锭，随炉冷，破真空取锭；

(2)高温消除铸造应力并成分均匀化退火处理，退火温度为200-400℃，保温时间2-5小时，然后铝合金锭表面车削扒皮、切头部缩孔

(3)加热至300-600℃热锻打至厚度15-30mm，锻打温度为350℃至460℃，温度低于350℃时需再度加热；

(4)加热至300-500℃，轧制处理，轧制的道次变形率为10％-30％，轧制温度为350℃至420℃，温度低于350℃时需再度加热；

(5)进行去应力退火，退火温度为200-400℃，退火时间为2-5小时，然后机加工获得指定尺寸的铝合金靶材产品；

(6)对靶材进行超声无损探伤，测量其成分、纯度、晶粒大小、密度等参数。

铝合金靶材一般采用真空熔铸的方法制造，为了获得均匀的组织、细小的晶粒和高的致密度，一般配合锻造轧制工序。

本发明获得高纯致密，晶粒度小于200微米的铝合金靶材产品，适合平板显示镀膜行业使用。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明制造的铝合金靶材具有高纯度的特点；

(2)本发明制造的铝合金靶材采用铜质水冷模具浇铸，能够有效地提高材料的利用率；

(3)本发明制造的铝合金靶材由于冷却速度快的原因，靶材树枝晶数量较少；

(4)本发明使用于制造大型靶材及管状靶材。

附图说明

图1为实施例1未进行锻造轧制处理的靶材金相照片。

图2为实施例1进行了锻造轧制处理的靶材金相照片。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1