[发明专利]一种溅射旋转银靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种溅射旋转银靶材的制备方法，所述方法为：采用冷喷涂方法制备溅射旋转银靶材；基管为不锈钢管或钛管；喷涂用白银粉，所述白银粉的纯度不小于99.99％，所述白银粉的粉体粒度为15～100μm；冷喷涂喷嘴进口处工作气压力为2.5～10mpa，温度为25℃；工作气加热到200～600℃，增压至2.5～10mpa；采用惰性气体或洁净空气为工作气，工作气流量为20‑60m3/h；所得靶材的靶材密度为98～99％，所得靶材的纯度不小于99.95％，所得靶材的含氧量不大于1000ppm。本发明所述制备方法具有所得靶材高质量、大尺寸、旋转靶、基材加工简单、可方便回收重复使用等优势。

技术领域

本发明涉及一种银靶材及其制备方法，尤其是一种溅射旋转银靶材及其制备方法。

背景技术

目前，包括热喷涂在内的靶材制备工艺需要先将金属粉体材料以等离子体或火焰熔化后再喷涂，尤其是，热喷涂技术是把金属粉体加热到熔融或半熔融状态并高速喷射到基管表面上形成涂层。由于热喷涂涂层具有特殊的层状结构和若干微小气孔，不能获得较高的密度，一般等离子喷涂靶材的密度为理论密度的90％左右，而且涂层与底材的结合一般是机械方式，其结合强度较低而且很容易氧化。热喷涂方法制备的靶材在杂质含量的进一步降低上，存在技术瓶颈。

目前真空镀膜客户对靶材的纯度、致密度、杂质含量和晶粒结构的要求越来越高，因此，提供高品质溅镀靶材产品成了一种迫切需求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种高品质溅射旋转银靶材。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种溅射旋转银靶材的制备方法，所述方法为：采用冷喷涂方法制备溅射旋转银靶材；基管为不锈钢管或钛管；喷涂用白银粉，所述白银粉的纯度不小于99.99％，所述白银粉的粉体粒度为15～100μm；冷喷涂喷嘴进口处工作气压力为2.5～10mpa，温度为25℃；工作气加热到200～600℃，增压至2.5～10mpa；采用惰性气体或洁净空气为工作气，工作气流量为20-60m3/h；所得靶材的靶材密度为98～99％，所得靶材的纯度不小于99.95％，所得靶材的含氧量不大于1000ppm。

本发明的旋转银靶主要在真空条件下以磁控溅射方法在特定材料表面沉积一层银薄膜达到高反射、表面改性、导电等特定功能，如大面积溅镀玻璃、光学透镜镀膜、电子器件镀膜等。

采用冷喷涂方法制备高质量旋转银靶。冷喷涂技术是相对于热喷涂技术而言，是一种创新的喷涂技术，不需要将难熔金属粉体加热到熔融或半熔融状态而采用在惰性气体保护下以超音速气流将难熔金属粉体粒子以500-1000m/s高速撞击基体表面，在整个过程中粒子没有熔化，保持固体状态，粒子发生纯塑性变形聚合形成涂层。

采用冷喷涂技术生产溅射靶材时因为喷涂温度较低，一般在0-800℃，喷涂工件表面温度0-200℃，不会受热能的影响而产生变化，所形成靶材涂层中的氧含量可以控制到最小限度而且由于喷涂较低涂层发生相变的驱动力较小，粉体晶粒不易长度大，比等离子喷涂形成的靶材具备更加良好细微的粒度，所以采用冷喷涂技术生产的金属靶材密度一般超过理论密度的95％。

冷喷涂工艺流程如下：靶材材质选定——原料选定(金属粉末种类、粒度、纯度)——基材选定(不锈钢或其他，平板或管状)——喷嘴设定(进口处工作气压、温度)——工作气体设定(流量、气压、温度)——3D机械臂设定(运动参数、检测参数、靶材厚度)——喷涂过程参数控制——产品检测——包装入库。

优选地，所得靶材的涂层厚度为5～15cm。

更优选地，所得靶材的涂层厚度10～15cm，延长靶材使用寿命，提高客户生产线的生产效率。靶材越厚使用寿命越长，不用停机更换靶材。就像打印机更换墨盒就需要停机一样。

优选地，在回收的靶材上面直接进行冷喷涂修补。