[发明专利]粉末冶金方法及靶材的形成方法

说明书

本发明提供一种粉末冶金方法及靶材的形成方法，其中，粉末冶金方法包括：提供粉体；对所述粉体进行热等静压处理，形成坯料；对所述坯料进行退火处理，形成成品。其中，对所述粉体进行热等静压处理之后，进行所述退火处理。所述退火处理能够使所述坯料再结晶，且能够使坯料内的晶粒长大，增加所形成的成品的致密度。同时，所述退火处理能够减小所述热等静压处理过程中在所述坯料中产生的应力，减少所述坯料中的缺陷，进而改善所述形成成品的性能。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种粉末冶金方法及靶材的形成方法。

背景技术

靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其它类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。

靶材的加工通常包括锭加工和粉末冶金加工两种。熔炼锭加工通常是以熔炼得到的高纯金属锭为原料，通过轧制、退火等塑性加工工艺调节微观组织及坯料形状尺寸，再对坯料进行机加工，进而得到靶材。熔炼锭加工法制备的靶材存在晶粒尺寸和晶粒组织取向难以控制的缺点。

粉末冶金加工制造靶材是采用高纯金属粉为原料，用热压或热等静压的方法成型，然后对成型坯料进行机加工进而得到靶材。粉末冶金得到的晶粒细小且均匀。且材料可以一次成型，材料利用率较高，成材率可达85％以上。

然而，现有的粉末冶金技术形成的成品存在致密度低的缺点。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种粉末冶金方法和靶材的形成方法，能够提高所形成成品的致密度。

为解决上述问题，本发明提供一种粉末冶金方法，包括：提供粉体；对所述粉体进行热等静压处理，形成坯料；对所述坯料进行退火处理，形成成品。

可选的，所述粉体的材料为钽。

可选的，所述热等静压处理的步骤包括：对所述粉体进行加热加压处理，形成初始坯料；对所述初始坯料进行冷却处理。

可选的，通过热等静压炉对所述粉体进行加热加压处理，所述加热加压处理的步骤包括：将所述粉体放置于所述热等静压炉中；使所述热等静压炉升温至加热温度；通过热等静压炉对所述粉体施加压力；使所述热等静压炉升温至加热温度之后，且对所述粉体施加压力之后，对所述粉体进行保温处理。

可选的，所述热等静压处理的工艺参数包括：加热温度为1400℃～1500℃，对所述粉体施加的压力为150MPa～200MPa；所述保温处理的时间为3小时～6小时。

可选的，所述冷却处理的步骤包括：对所述初始坯料进行缓冷处理，使所述初始坯料降温至缓冷温度；所述缓冷处理之后，关闭所述热等静压炉。

可选的，所述缓冷温度为550℃～650℃；所述缓冷处理的时间为4小时～6小时。

可选的，所述退火处理的步骤包括：对所述坯料加热至退火温度；对所述坯料加热至退火温度之后，进行退火保温处理；所述退火保温处理之后，对所述坯料进行退火冷却处理。

可选的，所述退火处理的工艺参数包括：退火温度为1800℃～2200℃；退火时间为1.8小时～2.2小时。

可选的，进行热等静压处理之前，还包括：对所述粉体进行密封处理。

可选的，所述密封处理的步骤包括：提供包套；将所述粉体放入所述包套内，形成包套结构；对所述包套结构进行真空处理；所述真空处理之后，密封所述包套。

可选的，对所述粉体进行真空处理的步骤包括：提供加热炉；将所述包套结构放入所述加热炉内；将所述包套结构放入所述加热炉内之后，对所述包套结构抽真空；对所述包套结构抽真空之后，使所述加热炉升温至真空处理温度；使所述加热炉升温至真空处理温度之后，进行真空保温处理；真空保温处理之后，取出所述包套结构。