[发明专利]一种高致密低电阻氧化铌旋转靶材及其制备方法

说明书

一种高致密低电阻氧化铌旋转靶材及其制备方法，该靶材密度≥4.5g/cm³，电阻率≤1.4×10^‑3Ω·cm，长度≥400mm，壁厚6—14mm。制备方法包括以下步骤：1）粉末混合：将氧化铌粉末与金属铌粉进行机械混合均匀；2）粉末预烧：对步骤1）中混合后粉末进行真空预烧；3）粉末处理：对预烧粉末进行球磨处理；4）冷等静压成型：对处理粉末装入模具中冷等静压预压成型旋转靶材坯体；5）坯体车削加工：对靶材坯体进行车削加工；6）真空热压烧结：对加工坯体置入石墨模具中进行热压真空烧结；7）靶坯加工：对烧结旋转靶材靶坯按尺寸加工，即得到高致密低电阻旋转氧化铌靶材。该靶材导电性较好，具有较好的物理和化学性能，有效提高靶材产品质量。

技术领域

本发明有色金属材料制备技术领域，特别涉及一种高致密氧化铌低电阻氧化铌旋转靶材及其制备方法。

技术背景

氧化铌靶材由于其独特的物理和化学性而能被广泛应用于现代技术的许多领域。利用其较强的紫外线吸收能力，可用作紫外敏感材料保护膜；利用其对可见光具有较高投射性，可用在液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、触摸屏（Touch Panel）、电至发光显示器（LED）、薄膜太阳能电池等领域。

氧化铌靶材是制备AR玻璃（减反增透玻璃），消影ITO玻璃（触摸屏玻璃）的重要材料。AR玻璃是利用溅射镀膜技术在玻璃表面上镀上氧化铌薄膜和SiO₂薄膜，玻璃+高折射薄膜（氧化铌薄膜）+低折射薄膜（SiO₂薄膜）有增透效果，每增加一层高折射薄膜+低折射薄膜可增透约2%；多层高折射薄膜+低折射薄膜叠加，能够有效消除玻璃本身反射，增加玻璃的透过率，使玻璃的色彩更加鲜艳真实。制备氧化铌薄膜的方法主要为磁控溅射法，其他还有电子束蒸发、离子束反应溅射法、溶胶凝胶法等。

目前市场上使用最多的为氧化铌平面靶材，虽然平面靶材制备技术日趋成熟，但是平面靶材在使用过程中利用率只有30%左右，也就是平面氧化铌靶材利用率低，大部分靶材被浪费，无形中增加了生产成本。为提高氧化铌靶材利用率，降低生产企业生产成本，各企业开始研究靶材型体，通过多年研究实验发现旋转靶材相对平面靶材利用率非常高，可达到80%以上，高利用率可降低生产及下游产品成本，同时更环保及节约有限资源。

CN104961463A中国专利介绍一种氧化铌旋转靶材及其制备方法，该方法中采用该方法采用粉体制备、粉体煅烧、喷雾造粒、冷等静压成型、气氛烧结、靶坯加工制备氧化铌旋转靶材。但该制备方法喷雾造粒工序中在粉体中加入粘结剂，后续工序未进行预烧脱粘结剂，在烧结工序中加入的粘结剂挥发降低致炉体隔热材料及发热体使用寿命；在烧结工序中冷等静压成型的旋转靶材坯体置入烧结炉内烧结，由于冷等静压成型后旋转靶材靶坯形状不规整，烧结过程由于径向及轴向自由收缩容易出现变形导致后续加工余量大、生产过程成才率低生产成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有加工制备氧化铌旋转靶材不足，提供一种高致密低电阻氧化铌旋转靶材及其制备方法。

一种高致密氧化铌低电阻氧化铌旋转靶材，该高致密低电阻氧化铌旋转靶材密度≥4.5g/cm³，电阻率≤1.4×10^-3Ω·cm，长度≥400mm，壁厚6—14mm。

上述高致密氧化铌低电阻氧化铌旋转靶材制备方法按以下步骤进行：

1）粉末混合：将氧化铌粉末与金属铌粉进行机械混合均匀；

2）粉末预烧：对步骤1）中混合后粉末进行真空预烧；

3）粉末处理：对步骤2）中预烧粉末进行球磨处理；

4）冷等静压成型：对步骤3）中处理粉末装入旋转靶材橡胶模具中使用冷等静压预压成型旋转靶材坯体；

5）坯体车削加工：对步骤4）中旋转靶材坯体进行车削整形加工；