[发明专利]一种高纯钌溅射靶材的制备方法

摘要

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种高纯钌溅射靶材的制备方法,主要包括破碎、球磨、装模、单向热压成型等步骤，装模过程中，采用3种不同粒度级别的粉料相互填充，最后烧结成型。本发明采用粉末冶金方法，可在低于材料熔点的温度下制备靶材，不仅大大降低了设备的操作难度，也可有效控制制备过程中杂质的引入，还可通过控制原料高纯钌粉体的粒度和烧结工艺制度来实现靶材组织精细度的可控制备，从而在提高钌靶材产品质量稳定性的同时大大降低生产成本，能够得到显微组织均匀可控的高性能低成本高纯钌靶材。

主权项

1.一种高纯钌溅射靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、破碎：采用破碎机将纯度为99.95%以上的高纯钌块状原料破碎，震动筛分，得到粒度为500μm以下的粉体；破碎机的内衬设有纯度为99.95%以上纯钌涂层；步骤二、球磨：将破碎后得到的粒度为500μm以下的粉体在氮气氛围下进行球磨，球磨球采用3种不同直径的高纯钌球混合使用，球磨球直径均在5~15mm的范围，球磨球纯度均为99.95%以上，球磨至粒度为200μm以下，球磨后进行多级筛分，得到多种粒度级别的粉料；步骤三、装模：取筛分后的其中3种粒度级别的粉料，即粉料Ⅰ、粉料Ⅱ和粉料Ⅲ，粉料Ⅰ粒度级别是10μm以下，粉料Ⅱ粒度级别是D1~D2μm，50μm≤D1＜D2≤120μm，D2‑D1=20~30μm，粉料Ⅲ的粒度级别是D3~D4μm，150μm≤D3＜D4≤200μm，D4‑D3=20~30μm，粉料Ⅰ的质量为粉料Ⅱ质量的1/3~1/2，粉料Ⅲ的质量为粉料Ⅱ质量的1/5~1/3，将三种粉料混合均匀，干燥后装入石墨模具，振实压紧，石墨模具的耐压极限在40MPa以上，耐热极限在2100℃以上；步骤四、单向热压成型：将装填好粉料的石墨模具放入真空热压炉中进行单向热压烧结，烧结过程在保护气体氛围下进行，烧结温度为1600~1800℃，烧结压力为5~20MP；在室温至1000℃，升温速率为5~10℃/min；在1000℃至1500℃，升温速率为5~8℃/min；在1500℃至烧结温度，升温速率为升温速度为2~5℃/min；在烧结温度保温30~120min，烧结完成后冷却、脱模，得到坯块；步骤五、机加工：将得到的坯块进行表面打磨抛光，依据磁控溅射设备进行尺寸加工，得到高纯钌溅射靶材。