CN102453873B - 一种钛靶材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于真空溅射镀膜的钛靶材及其制造方法，钛靶材含有Au、Cu，按质量百分比计合金组成为：0.03％＞Au＞0.01％、0.1％＞Cu＞0.07％，Fe＜0.05％、0＜0.04％、N＜0.015％，余量为Ti。其制造方法是采用粒度在-300目至-400目的AuCu20合金粉未和1/2英寸的小规格海绵钛种钛混合后，采用电子轰击炉进行电子束冷床熔炼提纯后制成钛锭，通过机械加工方法将钛锭制成所需规格尺寸的钛靶材，采用本发明的钛靶材所制成的镀膜颜色呈金黄色，且比常规镀膜具有耐磨性强、附着力强的特点，从而取得较强的市场竞争力和良好经济效益的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于真空溅射镀膜的钛靶材及其制造方法领域。
背景技术
目前钛靶材广泛应用在装饰和功能镀膜工业、平面显示工业、光数据存储工业(光盘工业)、光通讯工业等行业，是一种具有高附加值的特种电子材料，国内外对耐磨性强、附着力强的优质钛靶材的需求越来越大，具有良好的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的是提供一种钛靶材及其制造方法，利用钛靶材所制成的真空溅射镀膜颜色呈金黄色，且比常规镀膜具有高耐磨性强、高附着力强的特点，从而取得较强的市场竞争力和良好经济效益的作用。
本发明为解决上述技术问题，采用的技术方案是：
一种钛靶材，其特征在于：钛靶材含有Au、Cu、Ti，按质量百分比计合金组成为：0.03％＞Au＞0.01％、0.1％＞Cu＞0.07％，Fe＜0.05％、0＜0.04％、N＜0.015％，余量为Ti。
上述钛靶材的制造方法是：钛靶材的步骤依序为：
a)选用原料CuAu20合金粉未，即选用粒度在-300目至-400目的CuAu20合金粉未，其中CuAu20合金粉未的全部物质的质量百分比含量为100％，金属Au在CuAu20合金粉未中的质量百分比为20±0.5％，余量为Cu，其他杂质在CuAu20合金粉未中质量百分比不大于0.15％；
b)选用原料海绵钛，即选用符合中国国家标准GB/T2524-2002，产品等级和牌号为0级、MHTi-100、规格为1/2英寸的小规格海绵钛；1英寸(25.4mm)海绵钛粒度为海绵钛的标准粒度，为了使海绵钛和CuAu20合金粉未充分混合，本发明要求选用规格为1/2英寸的小规格海绵钛；
c)原料混合配比，将通过步骤a)、b)选用的CuAu20合金粉未、小规格海绵钛混合均匀成一定量的CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物；其中CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物中CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的质量配比为1∶1000。
d)熔炼提纯制成钛锭，将一定量的CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物置入电子轰击炉内，通过采用电子轰击炉在真空状态下对CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物进行电子束冷床熔炼提纯后后制成钛锭，其中钛锭各组成的质量百分比为，0.03％＞Au＞0.01％、0.1％＞Cu＞0.07％、Fe＜0.05％、O＜0.04％、N＜0.015％，余量为Ti；
e)将通过步骤d)制成的钛锭通过机械加工成所需规格尺寸的钛靶材；
其中：
步骤a)选用-320目的CuAu20合金粉未；
步骤d)采用二次真空自耗电极电弧炉熔炼法对CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物经熔炼提纯整后制成钛锭，具体将CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物压制成钛电极块，利用氩弧焊接制成钛电极，将制备好的钛电极置入真空自耗炉内并将其抽成真空后利用电极和紫铜坩埚熔池间电弧放电产生的热源将钛电极熔化制成钛锭，经过二次真空自耗电极电弧炉熔炼法后熔炼提纯制成钛锭，其中0.03％＞Au＞0.01％、0.1％＞Cu＞0.07％、Fe＜0.05％、O＜0.04％、N＜0.015％，余量为Ti；
步骤d)采用常规碘化法将CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物制成碘化钛后采用二次真空自耗电极电弧炉熔炼将碘化钛制成钛锭，其中0.03％＞Au＞0.01％、0.1％＞Cu＞0.07％、Fe＜0.05％、O＜0.04％、N＜0.015％，余量为Ti；
步骤e)采用线切割将钛锭切割成所需规格尺寸的钛靶材；
本发明的有益效果是，采用本发明制备的钛靶材用于真空溅射镀膜时，镀膜层呈金黄色，且比常规钛靶材所制备的镀膜层具有附着力强、耐磨性高的特点，既能满足国内市场需求，又能出口创汇，创造了良好的经济效益。
具体实施方式
靶材的规格尺寸根据需要一般为一定尺寸的长方体、正方体、圆柱体及不规则体，具体规格尺寸根据需要确定。下面结合规格为100×40mm的圆柱钛靶材的制备过程，对具体实施方式作进一步的详细描述：
制备步骤为：
a)选用粒度在-320目的CuAu20合金粉未，其中金属Au在CuAu20合金粉未中的质量百分比为20±0.5％，余量为Cu，其他杂质在CuAu20合金粉未中质量百分比不大于0.15％，CuAu20合金粉未可采用从专业厂家购置成品CuAu20合金粉未或将一定量的金属Cu和金属Au混合置于真空感应熔炼炉中经真空感应熔炼后制成CuAu20合金，然后采用机械破碎及磨制设备进行机械造粒，筛分分级，制成-300目的CuAu20合金粉末，其中机械造粒可采用金属粉破碎机等专用破碎和制粉机械；
b)选用符合国家标准GB/T2524-2002，产品等级和牌号为0级、MHTi-100、规格为1/2英寸的小规格海绵钛；本发明要求选用的1/2英寸的小规格海绵钛可采用购置成品的方式置备；
c)原料混合，将100克的CuAu20合金粉未、100000克的小规格海绵钛混合，使得CuAu20合金粉未与小规格海绵钛的质量比为1∶1000，将CuAu20合金粉未、小规格海绵钛充分混合，制成100100克CuAu20合金粉未与小规格海绵钛的混合物；一定量的CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物一般以需要制成的钛靶材的总质量为基础适当考虑加工损耗后来确定，加工损耗约为需要制成钛靶材总质量的5％。
d)熔炼提纯制成钛锭，将CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物置入电子轰击炉内，通过采用电子轰击炉在真空状态下对CuAu20合金粉未和小规格海绵钛的混合物进行电子束熔炼提纯后制成钛锭，其中Au＞0.07％、Cu＞0.01％、Fe＜0.05％、O＜0.04％、N＜0.015％，余量为Ti；
e)将经检测Au、Cu等组分含量符合要求的钛锭通过线切割方式加工成100×40mm的圆柱钛靶材。
Claims (6)
1.一种钛靶材，其特征在于：钛靶材含有Au、Cu，按质量百分比计合金组成为：0.03%＞Au＞0.01%、0.1%＞Cu＞0.07%，Fe<0.05%、O<0.04%、N<0.015%，余量为Ti。
2.权利要求1所述钛靶材的制造方法，其特征在于：钛靶材的制备工艺步骤依先后顺序为：
a)选用粒度在-300目至-400目的CuAu20合金粉末，其中CuAu20合金粉末的全部物质的质量百分比含量为100%，金属Au在CuAu20合金粉末中的质量百分比为20±0.5%，余量为Cu，其他杂质在CuAu20合金粉末中质量百分比不大于0.15%；
b)选用符合中国国家标准GB/T2524-2002，产品等级和牌号为0级、MHTi－100、规格为1/2英寸的小规格海绵钛；
c)原料混合，将通过步骤a)、b)选用的CuAu20合金粉末、小规格海绵钛混合均匀，混合成一定量的CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物，其中CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物中CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的质量比为1：1000；
d）熔炼提纯制成钛锭，将CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物置入电子轰击炉内，通过采用电子轰击炉在真空状态下对CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物进行电子束冷床熔炼提纯后制成钛锭，其中钛锭各组成的质量百分比为，0.03%＞Au＞0.01%、0.1%＞Cu＞0.07%、Fe<0.05%、O<0.04%、N<0.015%，余量为Ti；
e）将通过步骤d）制成的钛锭通过机械加工成所需规格尺寸的钛靶材。
3.根据权利要求2所述的钛靶材的制造方法，其特征在于：步骤a)选用-320目的CuAu20合金粉末。
4.根据权利要求2所述的钛靶材的制造方法，其特征在于：步骤d）采用二次真空自耗电极电弧炉熔炼法将CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物经熔炼提纯后制成钛锭，替代将CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物置入电子轰击炉内通过采用电子轰击炉在真空状态下对CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物进行电子束冷床熔炼提纯后制成钛锭，其中钛锭各组成的质量百分比为，0.03%＞Au＞0.01%、0.1%＞Cu＞0.07%、Fe<0.05%、O<0.04%、N<0.015%，余量为Ti。
5.根据权利要求2所述的钛靶材的制造方法，其特征在于：步骤d）采用碘化法将CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物制成碘化钛后采用二次真空自耗电极电弧熔炼法将碘化钛制成钛锭，替代将CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物置入电子轰击炉内通过采用电子轰击炉在真空状态下对CuAu20合金粉末和小规格海绵钛的混合物进行电子束冷床熔炼提纯后制成钛锭，其中钛锭各组成的质量百分比为，0.03%＞Au＞0.01%、0.1%＞Cu＞0.07%、Fe<0.05%、O<0.04%、N<0.015%，余量为Ti。
6.根据权利要求2所述的钛靶材的制造方法，其特征在于：步骤e）采用线切割将钛锭切割成所需规格尺寸的钛靶材。
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