[发明专利]铜铟镓旋转靶材及采用可控气氛冷喷涂制备铜铟镓旋转靶材的方法

摘要

本发明提供一种铜铟镓旋转靶材及其制备方法，包括对基体不锈钢管超声清洗、烘干、喷砂处理；含有镍铝打底层不锈钢基体管的制备；含有铜铟或铜镓过渡层的不过锈钢基体管的制备；在处理好的基体管上制备铜铟镓靶材等工序。该制备方法以D50为100微米的铜铟镓粉末为原料，经过球磨、过筛、保护气氛冷喷涂制备成铜铟镓旋转靶材。本发明所用方法具有工艺简单、操作方便、适合于大规模工业化生产，制备出的靶材纯度高（≥99.99%），相对密度大（≥97%），尺寸不受限制，厚度可达到3～15mm，长度可达到4000mm，含氧量≤200ppm。

主权项

一种采用可控气氛冷喷涂制备铜铟镓旋转靶材的方法，其特征在于，铜铟镓旋转靶材中，铜铟镓的摩尔比为1：（0.7‑0.5）：（0.3‑0.5），靶材的纯度不低于99.99%，相对密度≥97%，厚度为3～15mm，含氧量≤200ppm；包括如下步骤：步骤1. 在惰性气体保护氛围中，使用等离子喷涂方法在清洗、喷砂后不锈钢基体上制备镍铝打底层；步骤2. 在惰性气体保护氛围中，使用等离子喷涂工艺在含有打底层的不锈钢基体上喷涂铜铟或铜镓过渡层；步骤3. 以D50为100微米，纯度不低于99.99%铜铟镓粉末为原料，球磨、过筛得到喷涂粉末；步骤4. 在惰性气体保护氛围中，冷喷涂铜铟镓粉末；所述步骤4中，冷喷涂腔体内先抽真空再通入惰性气体，气体流量为200～1500SCCH，不锈钢基体以80～200r/min的速度围绕中心轴旋转，喷枪以600～2000mm/min速度匀速往复移动；在步骤1中，不锈钢基体经超声清洗、烘干和喷砂处理；使用棕刚玉进行喷砂处理，其粒度为16～30目；在步骤1中，镍铝打底层的厚度为0.1～0.2 mm；在步骤2中，铜铟或铜镓过渡层的厚度为0.1～0.2 mm；在步骤3中，球磨过筛处理过程为：将铜铟镓原材料放入行星球磨机中研磨，过筛得到纯度不低于99.99%，粒度为10～60微米的喷涂粉末，球磨机转速为400～800r/min，球磨时间2～6h；在步骤4中，惰性气体为氩气或氦气。