[发明专利]一种铜铟镓合金靶材的制备方法

摘要

本发明公开了一种铜铟镓合金靶材的制备方法，采用低温制备技术，将熔点较低的单质铟和单质镓混合熔炼，其所需熔炼温度低，可有效抑制和减少铟和镓的挥发，减少铟和镓的熔炼损失，保证最终制备的靶材的组分含量达到设计要求；该制备方法操作方便、简单，有助于降低靶材的生产成本，其将单质铜粉加入到载气中，直接作为合金中铜元素的来源，载气中加入的单质铜粉的密度高于单纯的载气，可形成较高的动能，在气流撞击液流的过程中，可以实现液流的细化和分散，同时，铜粉撞击液流所形成的动能也较高，使铜易于与铟或者镓形成合金化合物，确保最终得到的合金靶材的组分及性能的均匀性，制备得到的合金靶材致密度高，晶粒尺寸小，电阻率达到要求。

主权项

1.一种铜铟镓合金靶材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)取单质铜粉、单质铟和单质镓按摩尔比30～70：20～50：10～30配料，所述的单质铜粉由粒径1～100μm的铜颗粒组成；(2)准备一设备，该设备包括熔炼炉和送粉器，所述的熔炼炉的炉体周围绕设有加热线圈，所述的熔炼炉的炉体的底壁开设有出液孔，所述的送粉器设置在所述的熔炼炉的炉体的下部，所述的送粉器上安装有多个喷嘴，所述的多个喷嘴环绕所述的熔炼炉的炉体的底壁设置；(3)将单质铟和单质镓置于熔炼炉的炉体内，接通加热线圈的电源，对炉体加热，使单质铟和单质镓受热熔化为可流动的熔体，搅拌熔体后，通过高压泵对熔体的液面加压，使熔体自出液孔流出，形成液流，与此同时，送粉器工作，向送粉器内通入带压力载气，所述的载气内加有所述的单质铜粉，通过所述的载气将所述的单质铜粉送入所述的多个喷嘴内，使所述的单质铜粉连同载气一起从多个喷嘴中喷出，形成气流，喷出的气流撞击所述的液流，各个铜颗粒的外表分别由液态铟镓熔液包覆，形成合金颗粒；其中，经高压泵加压后，熔体的液面所受压力为0.1～10MPa，熔体自出液孔流出的流量为0.01～5L/min；混有所述的单质铜粉的载气送向所述的多个喷嘴的流量为0.01～5L/min；所述的液流与所述的气流间的夹角为20～90°；(4)得到的合金颗粒经模压成型或者3D打印直接形成平面靶材或者旋转靶材。