[发明专利]一种银钯铜合金靶材的制备方法

说明书

本发明公开了一种银钯铜合金靶材的制备方法，利用可控气氛冷喷涂工艺制备银钯铜合金胚料，整个过程均在氩气保护氛围中进行，靶材的纯度高且氧含量低。另外，冷喷涂工艺中金属粉末高速撞击基体时发生塑性变形与冷焊接，然后通过轧制和热处理可以使各合金元素进一步均质化，因此银钯铜合金靶材的组织成分均匀、致密度大。利用本发明方法制备得到的银钯铜合金靶材可以达到以下技术指标：1)靶材的纯度≥4N，Fe、Si、Pb、Bi等金属杂质总和≤500ppm，氧含量≤150ppm；2)靶材的致密度≥99.8％；3)靶材的平均晶粒尺寸≤150μm，微观组织均匀。

技术领域

本发明涉及金属合金靶材制造技术领域，具体涉及一种银钯铜合金靶材的制备方法。

背景技术

在所有金属中，银(Ag)拥有最高的导电率和反射率。利用银靶材进行磁控溅射沉积银薄膜作为电极膜、反射膜或是配线膜，广泛用于有机EL显示器、发光二极管(LED)、触摸屏、光记录介质等领域。

然而，纯银薄膜存在易氧化、抗硫化性差的缺点。随着时间的流逝，纯银薄膜的导电性和反射率都会因腐蚀及内聚而下降，并且与基材的附着力变差。在银中通过添加合金元素可以提高抗氧化性和抗硫化性，同时维持银的高导电率和反射率。美国国家标准局发现银与钯 (≥40wt％)合金化可以使合金完全具备抗硫化性质。银铜合金具有优良的导电性、导热性、化学稳定性和抗电侵蚀性，常作为电接触材料广泛应用在航空航天、船舶、电子电器控制系统中。中国专利申请 201410245096.8提供了一种银-铟-钯-铜四元合金靶材及其制备方法。该银合金靶材经磁控溅射可以得到兼具良好耐热性、抗硫化性、附着力、高反射率及高精细度的银合金薄膜。

通常，银合金靶材的制备工艺是将金属原料按目标成分比例配料，然后直接混合熔炼，再将合金熔液浇铸于模具中形成铸锭，最后经机械加工制成靶材。例如，中国专利申请201410245096.8所提供的银 -铟-钯-铜四元合金靶材制备方法为混合银、铟、钯和铜原料得到混合金属料，然后将该混合金属料置于真空感应熔炼炉中进行熔炼，接着浇铸得到银合金铸锭，再通过热处理、热锻造、冷轧延、热处理制得银合金靶材。值得指出的是，对于熔点和密度相差都很大的2种或 2种以上金属，采用普通的熔炼法一般难以获得成分均匀的合金靶材，在组织上容易形成成分偏析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种银钯铜合金靶材的制备方法，制备得到成分均匀、氧含量低、致密度大的多元银合金靶材，同时利用该银合金靶材可以磁控溅射沉积获得高电导率、高反射率以及抗氧化性和抗硫化性好的银合金薄膜，适用于有机EL显示器、发光二极管(LED)、触摸屏、光记录介质等领域。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种银钯铜合金靶材的制备方法，银钯铜合金靶材按质量百分比包括钯0.1％-3.0％，铜0.1％-3.0％，余量为银；所述制备方法包括如下步骤：

S1、按照银钯铜合金靶材的成分比例称取银钯合金粉和铜粉，均匀混合后进行冷喷涂，形成银钯铜合金胚料；

S2、将步骤S1中得到的银钯铜合金胚料进行退火处理，消除胚料内部应力，得到银钯铜合金胚板；

S3、对步骤S2中得到的银钯铜合金胚板进行多道次冷轧制、热处理以及机械加工，制造得到银钯铜合金靶材。

进一步地，步骤S1中，所述银钯合金粉由银锭和钯粒通过惰性气体雾化法、感应等离子球化法、感应等离子雾化法中的一种制备所得。

更进一步地，所述银锭纯度不低于4N，钯粒纯度不低于4N；所述铜粉纯度不低于5N。

更进一步地，所述银锭和铜粉经稀硝酸浸泡30-60s，然后用去离子水反复清洗、冷风吹干或烘干后再使用。

进一步地，步骤S1中，所述银钯合金粉粒度为300-2000目，铜粉粒度为800-10000目。