[发明专利]一种斜面圆钼靶材的生产方法

说明书

本发明公开了一种斜面圆钼靶材的生产方法，包括对高纯钼粉进行粒度分析、松装密度和纯度检测，筛分钼粉，混合钼粉，装填、紧固模具，冷等静压压制、脱模，烧结，热轧，机加工，清洗包装。本发明斜面圆钼靶材的生产方法，制得的斜面圆钼靶材纯度高，致密度高，晶粒更加细小。

技术领域

本发明涉及靶材加工技术领域，尤其是涉及一种斜面圆钼靶材的生产方法。

背景技术

溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是制备溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。各种类型的溅射薄膜材料无论在半导体集成电路、太阳能光伏、记录介质、平面显示以及工件表面涂层等方面都得到了广泛的应用。

溅射靶材的要求较传统材料行业高，一般要求如，尺寸、平整度、纯度、各项杂质含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸与缺陷控制；较高要求或特殊要求包含：面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等等。磁控溅射镀膜是一种新型的物理气相镀膜方式，是用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜，这种被镀的材料就叫溅射靶材。溅射靶材有金属，合金，陶瓷化合物等。

以前，平面显示器的配线材料主要是铬，但随着平面显示器的大型化和高精度化，越来越需要比阻抗小的材料。另外，环保也是必须考虑的问题。而钼具有比阻抗和膜应力仅为铬的1/2的优势，而且不存在环境污染问题，因此钼成为了平面显示器溅射靶材的首选材料之一。此外，钼靶材使用在LCD的元器件中，可使液晶显示器在亮度、对比度、色彩以及寿命方面的性能大大提升。钼圆靶中存在一类斜面钼圆靶，其用于曲面屏幕的生产。斜面钼圆靶由于形状不规则，常规的钼靶材制备方法会影响钼靶材纯度、致密度和晶粒度大小，同时斜面钼圆靶的尺寸加工精度也会受影响，导致溅射厚度不均匀或溅射效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种斜面圆钼靶材的生产方法，制得的斜面圆钼靶材纯度高，致密度高，晶粒更加细小。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种斜面圆钼靶材的生产方法，包括如下步骤：

S1：对高纯钼粉进行粒度分析、松装比例和纯度检测；

S2：筛分钼粉，经120目-Ⅰ级、180目-Ⅱ级、200目-Ⅲ级3种不同目数筛网筛除大的团聚颗粒，分别按三级筛分分出不同粒径的钼粉，经筛选的钼粉按Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级分别装入桶内；

S3：混合钼粉，配粉主要以Ⅱ级钼粉为主，Ⅰ级钼粉和Ⅲ级钼粉为辅，分别按重量份Ⅱ级钼粉80-85份、Ⅰ级钼粉9-12份、Ⅲ级钼粉4-7份进行预混，将预混合好的粉末放入混料机，其间混料机充氮气，进行正反混料达30小时，每5小时换一次方向，粗颗粒粉末形成骨架结构，较细粉末能够填充到粗颗粒的缝隙中，得到在压制时有较好流动性的混合钼粉；

S4：装填、紧固模具，将混合均匀的钼粉装入橡胶模具内，采取机械操作和手工辅助将模具内钼粉初步装填成型，并排出大部分空气；

S5：冷等静压压制、脱模，将装填好钼粉的模具放入冷等静压机缸体内，设置压制压力200-240MPa、保压时间210-240秒、升压速率25-32MPa/min；保压结束后分三级卸压，分别为160兆帕Ⅰ级20秒、120兆帕Ⅱ级20秒、80兆帕Ⅲ级30秒；压制结束后取出模具，进行脱模，取出钼坯料，进行外观、尺寸、重量检验，坯料尺寸为成品尺寸的1.3-1.4倍为合格粉质坯料；