[发明专利]一种氮化铝钪靶材及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化铝钪靶材，其特征在于：包括氮化铝、氮化钪、氮化铝钪和单质

钪中至少两种组元，其中钪的原子百分比为5～40%，铝的原子百分比为20～50%，余量为氮；所述氮化铝钪靶材的平面尺寸不低于1×10³mm²，杂质氧含量小于600ppm，其它杂质含量总和小于500ppm，相对密度大于98%，平均晶粒尺寸小于100μm；

所述的氮化铝钪靶材的制备方法，包括以下步骤：

（1）配料

按设定原子比，将氮化铝粉末、氮化钪粉末和添加剂X进行配料得混合料，

所述添加剂X为高纯金属钪和氢化钪中的至少一种；

（2）制坯

将混合料预压成型，升温至1000～1650℃保压，冷却得到坯料；

（3）均温处理

将坯料进行均温处理后冷却；

（4）后处理

均温处理后的坯料经退火并机械加工制成靶材。

2.根据权利要求1 所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：步骤（1）中，所述氮化铝粉末、氮化钪粉末和添加剂X 均先经过除氧除杂处理，其中氮化铝粉末、氮化钪粉末、高纯金属钪粉和氢化钪粉的纯度均不低于99.95%。

3.根据权利要求1 所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：步骤（1）中，所述添加剂X配重占混合料总重量的百分比为0.1～20%。

4.根据权利要求3 所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：所述添加剂X配重占混合料总重量的百分比为0.5～10%。

5.根据权利要求1所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：步骤（1）中，所述添加剂X为高纯金属钪和氢化钪的混合物，高纯金属钪和氢化钪的质量比为0.2～5：1。

6.根据权利要求5所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：高纯金属钪和氢化钪的质量比为0.5～2：1。

7.根据权利要求1所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：步骤（2）中，混合料放入模具中预压成型，先以20～120℃/min升温至300～800℃，保温5～30min；再以10～60℃/min升温至900～1650℃保压30～120min，保压状态的压力为30～200MPa；冷却至300～800℃得到坯料。

8.根据权利要求1所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：步骤（3）中，将坯料在300～800℃条件下均温不低于0.5小时后冷却至室温。

9.根据权利要求1所述的氮化铝钪靶材，其特征在于：步骤（2）的制坯和步骤（2）的均温处理过程，原材料和坯料均处于厌氧环境，这种厌氧环境为氮气或惰性气体的环境，其中氧的分压不高于0.1Pa。