[发明专利]一种稀土元素合金化法提高钛锆固溶体合金靶材性能的方法

权利要求书

1.一种稀土元素合金化法提高钛锆固溶体合金靶材性能的方法，其特征在于：在该稀土元素合金化法提高钛锆固溶体合金靶材吸气性能的方法中，其合金配方为：Ti_1-x-yZr_xRE_y(wt％)、Ti_1-x-y-zZr_xRE1_yRE2_z(wt％)、Ti_1-x-y-zZr_xRE1_yRE2_zRE3_w(wt％)、等单元稀土元素添加或者多元稀土元素的复合添加；其中RE、RE1、RE2、RE3等代表稀土元素La、Ce、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种单个稀土元素或者任意几种混合稀土元素；所述稀土元素合金化法提高钛锆固溶体合金靶材吸气性能的方法包括以下步骤：

A.配料：以质量百分比分别配比的配方为：Ti_1-x-yZr_xRE_y(0.01wt％≤x≤30wt％；0.01wt％≤y≤30wt％，余量为Ti)、Ti_1-x-y-zZr_xRE1_yRE2_z(0.01wt％≤x≤30wt％；0.01wt％≤y≤30wt％；0.01wt％≤z≤10wt％，余量为Ti)、Ti_1-x-y-zZr_xRE1_yRE2_zRE3_w(0.01wt％≤x≤30wt％；0.01wt％≤y≤15wt％；0.01wt％≤z≤10wt％；0.01wt％≤w≤5wt％，余量为Ti)、等单元稀土元素添加或者多元稀土元素的复合添加；

B.熔炼：将配比好的原料装入真空熔炼炉，熔炼炉中为直径×高度100～200mm；将炉内真空度抽至0.02～0.9Pa以下；在1675～1960℃温度下熔炼10～40min，在氩气气氛下冷却，形成合金靶材铸锭；

C.致密化处理：在高纯氩气的气氛炉中，对合金靶材铸锭进行致密化处理；升温加压，温度为930～1100℃,高纯氩气的压力为1.2～2.3MPa,持续时间为1～3h；获得高致密度及成分均匀的合金铸锭靶坯；

D.吸气剂靶材的机加工：对合金铸锭靶坯进行加工，获得所需的锆基稀土合金薄膜吸气剂靶材，合金靶材的尺寸：直径为1～8英寸靶材；或者矩形靶尺寸为：长0～990mm×宽0～230mm×厚度4～10mm；

E.吸气薄膜样品制备：用其合金靶材，在磁控溅射上，在硅晶元基体样品上进行溅射，制备成吸气薄膜；吸气剂薄膜的激活温度180～400℃，激活时间15～100min，初始吸氢速率20～95ml/s.cm²；并且该吸气薄膜在短的时间内可达到极限真空1.0×10^-4～5.5×10^-4Pa，吸气薄膜，力学性能良好，其吸气薄膜与基体的附着力1～2.5N/cm。

2.根据权利求1所述的一种稀土元素合金化法提高钛锆固溶体合金靶材性能的方法，其特征在于：所述多元稀土元素的复合添加的钛锆基合金靶材中稀土元素的总含量在0～30wt％之间，稀土元素La、Ce、Nd、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的任意一种单个稀土元素或者任意几种混合稀土元素。

3.根据权利要求1所述的一种稀土元素合金化法提高钛锆固溶体合金靶材性能的方法，其特征在于：所述Ti_1-x-yZr_xRE_y(wt％)、Ti_1-x-y-zZr_xRE1_yRE2_z(wt％)、Ti_1-x-y-zZr_xRE1_yRE2_zRE3_w(wt％)、等单元稀土元素添加或者多元稀土元素的复合添加的纯度均大于99.90％。