[发明专利]一种铝钪合金靶坯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铝钪合金靶坯，其特征在于，所述铝钪合金靶坯中二次析出相的体积百分数为5～25％、平均尺寸为20～45μm、外形为多边形和近球形；所述二次析出相中，团聚体体积百分数＜30％，近球形体积百分数大于60％；

所述铝钪合金靶坯的氧含量＜100ppm，铝、钪元素的质量百分数之和＞99.95％。

2.根据权利要求1所述的铝钪合金靶坯，其特征在于，所述二次析出相为Al₃Sc、Al₂Sc、AlSc、AlSc₂、Sc中的一种或多种。

3.权利要求1或2所述铝钪合金靶坯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)利用含有水冷铜坩埚的悬浮熔炼炉熔炼铝钪原料，直至完全熔化；

(2)降低步骤(1)所得熔体温度，并进行电磁搅拌；

(3)步骤(2)所得熔体经浇铸、冷却成型，即得所述铝钪合金靶坯。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中铝钪原料为纯铝和纯钪、纯铝和铝-钪中间合金、预熔的铝钪合金中的一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铝钪原料为纯铝和纯钪、纯铝和铝-钪中间合金，将纯铝置于水冷坩埚底部、纯钪或铝-钪中间合金置于纯铝上进行熔炼。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)熔炼在氩气下进行，真空度为0.08～0.06MPa，熔炼温度高于合金成分液相点50～100℃，在熔炼温度下保温5～20min。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，通过分步提升熔炼功率达到所述熔炼温度，具体为：每阶段提升20kW、维持加热2min。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将步骤(1)所得熔体温度降低至合金成分液相点以下0～80℃，降温速率为5～10℃/min，电磁搅拌时间为5～15min。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述电磁搅拌通过周期性输出中频和高频的方式进行，其中中频频率为6～15kHz，输出时间为1～5S；高频频率为100-300kHz，输出时间为5～20S。

10.权利要求1或2所述铝钪合金靶坯能应用于微型机电系统器件的制备。