[发明专利]一种碳碳化硅陶瓷靶坯的制备方法

说明书

本发明涉及一种碳碳化硅陶瓷靶坯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将碳‑碳化硅复合粉装模进行冷压，之后依次进行热压烧结和降温，得到所述碳碳化硅陶瓷靶坯；所述碳‑碳化硅复合粉中颗粒的球形度为0.8‑1，粒度为120‑180μm；所述热压烧结包括依次进行的第一保温、第二保温和保温保压。通过对制备过程中原料球形度及配比的控制，并采用预先冷压的方式实现了高性能的靶坯的制备，制备得到的靶坯和背板焊接时可以实现良好的浸润，进而保证靶材和背板可以实现良好的焊接，焊接结合率高达99％及以上，致密度可达99％以上，成材率也可达98％以上。

技术领域

本发明涉及靶材领域，具体涉及一种碳碳化硅陶瓷靶坯的制备方法。

背景技术

近年随着热敏打印、3D打印市场的扩展，行业内对碳碳化硅靶材的需求日益提高。但由于碳碳化硅靶材因其材料性能特殊，生产技术难度大且后期加工困难，以至目前国内无法生产出致密度高、性能稳定的碳碳化硅靶材，无法满足热敏行业对靶材质量的要求。

如CN110273125A公开了一种荧光碳化硅薄膜的制备方法。一种采用磁控溅射制备荧光碳化硅薄膜的方法，其特征是它包括如下步骤：(1)选择制备材料：选择单晶硅为衬底材料，选择碳化硅为溅射靶材，选择多孔阳极氧化铝为模板；(2)制备生长模板：将多孔阳极氧化铝模板转移到单晶硅衬底材料上，得到生长模板；(3)将生长模板送入磁控溅射器的真空腔内，溅射靶材选择碳化硅；(4)加温、沉积：单晶硅衬底材料的温度保持在25℃至600℃，升温速率为20摄氏度/分钟，单晶硅衬底材料的温度保持时间是1分钟至120分钟；多孔阳极氧化铝模板上生长碳化硅薄膜；得到荧光碳化硅薄膜。该方法具有制备工艺简单，镀膜速度快，膜层致密，附着性，重复性好等特点，并实现了蓝光、黄光、红光的全荧光发光。

又如CN111320478A公开了一种碳硅陶瓷靶材的制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)根据要制备的靶材的碳硅比，称量石墨粉体、单质硅粉体、SiC粉体，其中单质硅粉体占三者总量的5at％-15at％；(2)将石墨粉体与单质硅粉体采用卧轴球磨法破碎和混合，得到碳硅预球磨粉体；(3)在碳硅预球磨粉体中添加已称量好的SiC粉体，并置于卧轴球磨罐内球磨混合2小时，得到复合原料粉体；(4)将复合原料粉体筛分后，装入石墨模具中，将模具放在热压炉中，抽真空＜500pa时充入氩气，采用前段快速升温、中段液相烧结和高温氩气保护烧结；(5)冷却得到碳硅陶瓷靶材坯料，经加工、清洗、烘干得到碳硅陶瓷靶材。制备的碳硅陶瓷靶材的相对密度大于90％，电阻率低于0.05Ω·cm，适用于溅射制备DLC薄膜。

然而现有技术中制备得到的靶坯在作为靶材和背板进行焊接时仍存在焊接时浸润效果差，进而导致的焊接结合率低的问题，同时还存在致密度较差及成材率低等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种碳碳化硅陶瓷靶坯的制备方法，通过对制备过程中原料球形度及配比的控制，并采用预先冷压的方式实现了高性能的靶坯的制备，制备得到的靶坯和背板焊接时可以实现良好的浸润，进而保证靶材和背板可以实现良好的焊接，焊接结合率高达99％及以上，致密度也有显著的提升，可达99％以上，成材率也有显著提升可达98以上。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种碳碳化硅陶瓷靶坯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将碳-碳化硅复合粉装模进行冷压，之后依次进行热压烧结和降温得到所述碳碳化硅陶瓷靶坯；

所述碳-碳化硅复合粉中颗粒的球形度为0.8-1，粒度为120-180μm；

所述热压烧结包括依次进行的第一保温、第二保温和保温保压。