[发明专利]一种Ti-Al合金靶材的制备方法

说明书

本发明涉及一种Ti‑Al合金靶材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钛粉和铝粉在保护气氛下混合，得到混粉；(2)将步骤(1)得到的混粉置于包套中依次进行第一脱气处理、第一热等静压处理、第二脱气处理及第二热等静压处理，之后将所述包套去除经机加得到所述Ti‑Al合金靶材。本发明提供的制备方法通过对制备过程中工艺步骤的重新设计，使得制备得到的靶材在溅射过程中避免了弧光放电的产生，提高了溅射过程中镀膜和镀件的结合度，强化了镀膜效果，进而延长了靶材的使用寿命。

技术领域

本发明涉及靶材领域，具体涉及一种Ti-Al合金靶材的制备方法。

背景技术

目前，Ti-Al合金靶材通常采用铸造工艺来进行制备，但利用这种工艺制备Ti-Al合金靶材非常困难，在合金化过程中极易产生气泡、缩孔、疏松、偏析等现象，导致合金的孔隙率高，无法满足靶材致密性的要求。为了解决上述问题，现有技术中引入了粉末冶金工艺。

如CN104480444A公开了一种钛铝合金靶材及其制备方法。钛铝合金靶材以钛和铝为主元素，该靶材还包含Co、Cr、Ta、W、Nb、Mo、Zr、V、B、Si、Y、La、Ce或Se中至少两种元素。其通过多种元素的添加可形成多种形态的氮化、碳化、氮碳化的复合膜层材料；通过改进的热处理工艺更有利于产品的进一步致密化；通过改进的混粉及脱气工艺，有效地控制了氧含量。

CN107815653A公开的一种钛铝合金靶材的制备方法，包括以下步骤：将钛粉和铝粉均匀混合后利用等静压机压制成坯块；将坯块在真空环境下加压烧结得到预制坯锭；将所述坯锭进行退火处理，即得所述钛铝合金靶材。其解决了现有的钛铝合金靶材制备存在的效果不好、工艺复杂的问题。本发明的一种钛铝合金靶材首先选取粒径小、纯度较高的钛粉和铝粉混合后进行等静压处理，已得到致密度高的坯块，然后对其进行真空加压烧结、超声清洗后，制备得到钛铝合金靶材，其制备工艺简单，制备得到的钛铝合金靶材致密度高、溅射效果好。

然而现有技术中仍存在制备得到的靶材在溅射时仍存在弧光放电，溅射过程中镀膜的结合度不高，镀膜效果差等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种Ti-Al合金靶材的制备方法，使得制备得到的靶材在溅射过程中避免了弧光放电的产生，提高了溅射过程中镀膜和镀件的结合度，强化了镀膜效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种Ti-Al合金靶材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将钛粉和铝粉在保护气氛下混合，得到混粉；

(2)将步骤(1)得到的混粉置于包套中依次进行第一脱气处理、第一热等静压处理、第二脱气处理及第二热等静压处理，之后将所述包套去除经机加得到所述Ti-Al合金靶材。

本发明提供的制备方法通过对制备过程中工艺步骤的重新设计，使得制备得到的靶材在溅射过程中避免了弧光放电的产生，提高了溅射过程中镀膜和镀件的结合度，强化了镀膜效果，进而延长了靶材的使用寿命。

作为本发明优选的技术方案，所述混合中的钛粉和铝粉的原子数比为(1-5):1，例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1或5:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述钛粉的中值粒径为5-200μm，例如可以是5μm、10μm、20μm、40μm、80μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述铝粉的中值粒径为5-200μm，例如可以是5μm、10μm、20μm、40μm、80μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。