[发明专利]一种旋转镍铬合金靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种旋转镍铬合金靶材及其制备方法。这种旋转镍铬合金靶材是通过以下的方法制得：1)制备平均粒径D50为20μm～100μm的镍铬粉末；2)以不锈钢管或钛管作为靶材基管，对靶材基管依次进行表面喷砂处理和打底处理；3)转动靶材基管，将镍铬粉末通过喷枪冷喷涂到靶材基管的表面，制得靶材；4)将冷喷涂后的靶材进行机加工，制得旋转镍铬合金靶材成品。本发明制备旋转镍铬合金靶材的方法工艺简单、操作方便、合金成分范围宽，适合大规模工业生产。所制得的靶材纯度高，相对密度大，氧含量低，晶粒尺寸均匀性好。

技术领域

本发明涉及一种旋转靶材，特别涉及一种旋转镍铬合金靶材及其制备方法。

背景技术

靶材作为溅射镀膜中的重要耗材，其质量直接关系镀膜产品的优劣。影响靶材质量的主要因素是：靶材致密度、晶粒尺寸大小及均匀性等。靶材致密度越高，放电现象越弱，性能越好。对于同一成分的靶材来说，晶粒尺寸小的溅射速率较快且均匀性好的，薄膜厚度分布也相对均匀。

目前镍铬合金靶材主要应用于低辐射玻璃、半导体、光通讯工业等行业。随着通讯行业、新能源行业的技术升级，特别是5G等对于性能提升的迫切需求，高品质合金靶材的附加值必然升高，市场前景较为光明。

现阶段镍铬合金靶材大部分使用热喷涂工艺，由于镍、铬极易氧化，靶材氧含量较高，其氧含量达到15000-30000ppm，密度90-95％，粉末利用率55-60％。

发明内容

为了克服现有技术热喷涂工艺制备镍铬合金靶材存在的问题，本发明的目的在于提供一种低氧含量(氧含量≤1500ppm)的旋转镍铬合金靶材及其制备方法，这种旋转镍铬合金靶材是通过冷喷涂工艺制成。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种旋转镍铬合金靶材的制备方法。这种旋转镍铬合金靶材的制备方法包括以下步骤：

1)制备镍铬粉末：制备平均粒径D50为20μm～100μm的镍铬粉末；

2)准备基管：以不锈钢管或钛管作为靶材基管，对靶材基管依次进行表面喷砂处理和打底处理；

3)冷喷涂：转动靶材基管，将镍铬粉末通过喷枪冷喷涂到靶材基管的表面，制得靶材；

4)成型：将冷喷涂后的靶材进行机加工，制得旋转镍铬合金靶材成品。

优选的，这种制备方法的步骤1)中，镍铬粉末除Ni、Cr外的其他元素总含量≤0.5wt％，Ni含量为20wt％～80wt％，余量为Cr。

优选的，这种制备方法的步骤1)中，镍铬粉末的纯度≥99.5％。

优选的，这种制备方法的步骤2)中，以304无磁不锈钢管作为靶材基管。

优选的，这种制备方法的步骤2)中，表面喷砂处理是指采用磨料对靶材基管表面进行喷砂，去除靶材基管表面污垢和氧化层；进一步的，表面喷砂处理所用的磨料选自白刚玉、铸钢砂、钢丝切丸中的一种或多种，优选的磨料为铸钢砂。

优选的，这种制备方法的步骤2)中，打底处理的方式选自电弧喷涂、火焰喷涂或等离子喷涂；进一步的，打底处理所用的原料选自丝材或粉末，其中，所用的丝材选自铜铝丝、铜镍丝、镍铝丝、蒙乃尔丝中的一种或多种；所用的粉末选自镍包铝复合粉和/或铝包镍复合粉。

优选的，这种制备方法的步骤2)中，打底处理的方式为电弧喷涂；进一步优选的，打底处理的方式为铜镍丝电弧喷涂或铜铝丝电弧喷涂。

优选的，这种制备方法的步骤2)中，打底处理后靶材基管表面粗糙度Ra为200μm～500μm；进一步优选的，打底处理后靶材基管表面粗糙度Ra为280μm～350μm。