[发明专利]一种利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法及其产品

权利要求书

1.一种利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，包括制备喷涂粉末原料和冷喷涂，其特征在于，所述冷喷涂采用氦气循环冷喷涂系统；

所述氦气循环冷喷涂系统包括冷喷涂系统、冷喷涂腔室、过滤系统和气体增压系统；

所述冷喷涂，具体为：

将冷喷涂腔室抽真空至0～500Pa，将喷涂粉末原料送入冷喷涂系统，利用压缩氦气作为工作气体，带动喷涂粉末原料碰撞放置于冷喷涂腔室中基体，从而在基体表面沉积形成致密涂层；未沉积的喷涂粉末原料随同氦气进入过滤系统，过滤后的氦气进入气体增压系统增压后重新返回冷喷涂系统，收集未沉积的喷涂粉末，经筛选后作为粉末增强相重复使用；

冷喷涂过程中，控制冷喷涂腔室内压力维持在5000～20000Pa。

2.根据权利要求1所述的利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，所述工作气体的压力为1～4MPa，温度为200～400℃。

3.根据权利要求1所述的利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，所述喷涂粉末原料通过送粉器送入冷喷涂系统，送粉转速为3～10rpm。

4.根据权利要求1所述的利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，所述冷喷涂系统的出口距离基体表面20～30mm；

所述基体的温度为200～250℃。

5.根据权利要求1所述的利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，所述喷涂粉末原料的制备，具体为：

以铜、铟、镓三种粉末为原料，铜铟镓按照质量比为1：0.9～1.2：0.3～0.6添加至球磨罐中，在液氮中进行机械球磨，再经筛分得到喷涂粉末原料；

所述铜、铟、镓三种粉末的D50均为30～40μm，纯度均不低于99.995％。

6.根据权利要求5所述的利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，所述机械球磨的球料比为5～10:1，球磨时间为0.5～3h，转速为150～250rpm；

所述机械球磨后的粉末经过筛分后，取500目～250目的粉末作为喷涂粉末原料。

7.根据权利要求1所述的利用冷喷涂工艺制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，所述基体选自不锈钢管；

所述不锈钢管在使用前经过表面喷砂处理，具体为：

喷砂材料为80目粒径的棕刚玉，喷砂角度为30～45°，空压机压力为0.8MPa，粗化后不锈钢粗糙度Ra控制在60～100μm。

8.一种根据权利要求1～7任一所述的方法制备的铜铟镓旋转靶材，其特征在于，包括基体和铜铟镓涂层，所述铜铟镓涂层中，铜、铟、镓的摩尔比为1：0.9～1.2：0.3～0.6；

所述铜铟镓涂层的纯度不低于99.995％，致密度≥99％，厚度为3～20mm，含氧量≤200ppm。