[发明专利]一种铝合金靶材及其制备方法

权利要求书

1.一种铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)按照靶材的元素比例进行金属单质粉末的混合，将混合后的粉末装入包套中进行冷压成型；

(2)步骤(1)冷压成型后将包套进行焊接、脱气；

(3)将步骤(2)脱气后的包套进行一次热等静压处理，去除包套后得到成型靶坯；

(4)将步骤(3)得到的成型靶坯进行真空热处理，然后再次装入包套进行焊接、脱气；

(5)将步骤(4)脱气后的包套进行二次热等静压处理，去除包套后得到铝合金靶材。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝合金靶材包括铝钛合金靶材、铝钪合金靶材、铝铬合金靶材或铝锆合金靶材中任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述金属单质粉末中铝粉所占比例为10～70wt％；

优选地，步骤(1)所述金属单质粉末的粒径独立地为10～100μm；

优选地，步骤(1)所述金属单质粉末的纯度独立地为2N～5N；

优选地，步骤(1)所述混合在保护性气体的气氛中进行；

优选地，步骤(1)所述混合的时间为24～72h；

优选地，步骤(1)所述混合后的粉末在下一步操作前进行真空封装。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述包套包括铝包套或不锈钢包套；

优选地，步骤(1)所述冷压成型的压力为10～20MPa；

优选地，步骤(1)所述冷压成型的时间为2～10min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述包套焊接前先将包套的焊接处进行擦拭清洗；

优选地，所述擦拭清洗采用有机溶剂进行；

优选地，步骤(2)所述焊接后先进行气密性检测，再进行脱气；

优选地，步骤(2)所述焊接后包套上留有脱气口，待脱气完成后进行封闭；

优选地，步骤(2)所述脱气的温度为200～500℃；

优选地，步骤(2)所述脱气的时间为10～24h；

优选地，步骤(2)所述脱气的终点为包套内的压力降至2×10^-3Pa以下。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述一次热等静压处理的温度为200～500℃；

优选地，步骤(3)所述一次热等静压处理的压力为100～200MPa；

优选地，步骤(3)所述一次热等静压处理的时间为3～24h；

优选地，步骤(3)所述一次热等静压处理完成后，进行冷却、卸压，然后去除包套。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述真空热处理前，先将成型靶坯进行机械加工；

优选地，步骤(4)所述真空热处理在真空烧结炉中进行；

优选地，步骤(4)所述真空热处理的温度为400～600℃；

优选地，步骤(4)所述真空热处理的压力不大于10^-3Pa；

优选地，步骤(4)所述真空热处理的时间为10～24h。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述包套包括铝包套或不锈钢包套；

优选地，步骤(4)所述焊接后先进行气密性检测，再进行脱气；

优选地，步骤(4)所述焊接后包套上留有脱气口，待脱气完成后进行封闭；

优选地，步骤(4)所述脱气的温度为300～600℃；

优选地，步骤(4)所述脱气的时间为8～20h；

优选地，步骤(4)所述脱气的终点为包套内的压力降至2×10^-3Pa以下。