[发明专利]铝-钪复合材料、铝-钪复合材料溅射靶及制备方法

权利要求书

1.一种Al-Sc复合材料，所述Al-Sc复合材料包含1.0at％至65at％的钪(Sc)和35at％至99at％的铝(Al)，具有包括第一相和散布于第一相中的第二相的微观结构，所述第二相包含对应于式Al_xSc_y的化合物，其中x为0至3且y为1至2。

2.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相包含ScAl₃、ScAl₂、ScAl、Sc₂Al或Sc、或其组合。

3.如权利要求1所述的复合材料，其中，基于所述第二相的总摩尔数，所述第二相包含小于60mol％的Al₂Sc。

4.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相包含ScAl₂、ScAl、Sc₂Al或Sc、或其组合。

5.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述微观结构包括如通过定量图像分析所确定的5vol％至99vol％的所述第一相和1％至80vol％的所述第二相。

6.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相中的钪的浓度比通过铝-钪平衡相图所预测的浓度大。

7.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相中的钪的浓度比通过铝-钪平衡相图所预测的浓度大至少1％。

8.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相包含大于25at％的钪。

9.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相包含大于1mol％的Al₂Sc、AlSc、AlSc₂或Sc、或其组合。

10.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相包含小于85mol％的铝。

11.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相还包含1.0mol％至70mol％的氮化钪(ScN)。

12.如权利要求1所述的复合材料，其中，第一铝基体相的晶粒的特征在于，具有(110)的晶体取向。

13.如权利要求1所述的复合材料，其中，第一铝基体相的晶粒的特征在于，具有随机晶体取向。

14.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述第二相的特征在于，具有0.5微米至500微米的粒径范围。

15.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述微观结构基本没有微裂隙和裂缝和/或氧化物夹杂。

16.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述复合材料或溅射靶还包含小于1000ppm、优选小于400ppm、或更优选小于100ppm的氧。

17.一种生产非平衡复合材料的方法，所述方法包括：

提供包含对应于式Al_xSc_y的化合物的第二相粉末，其中x为0至3且y为1至2；

将所述粉末与包含铝的第一相混合以形成复合材料前体；

对所述复合材料前体施加热和压力中的至少一种以使材料固结；以及

冷却固结的复合材料前体以形成所述非平衡复合材料。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述化合物包含以大于1mol％的量存在的Al₂Sc、AlSc、AlSc₂或Sc、或其组合。