CN103397301A - 圆筒旋转银靶及其制备方法 - Google Patents

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白振中
王小峰
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Abstract

本发明涉及一种圆筒旋转银靶及其制备方法。该圆筒旋转银靶包括圆筒不锈钢衬管及圆筒含银靶材，该圆筒含银靶材的内径与该圆筒不锈钢衬管外径之间采用过盈配合组装。本发明还提供一种圆筒旋转银靶的制备方法。上述圆筒旋转银靶具有可提高利用率的优点。

Description

圆筒旋转银靶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种圆筒旋转银靶，尤其是涉及一种应用于大面积磁控溅射镀膜的圆筒旋转银靶。
背景技术
随着国家节能减排政策的执行力度加大以及人们对低碳环保意识的加强，以低辐射玻璃为代表的节能玻璃在门窗、玻璃幕墙中的应用越来越广泛。低辐射玻璃家族中，节能性能优异的双银低辐射玻璃得到大量应用。
目前平面靶存在溅射效率低，换靶频繁，生产成本高等缺点，而旋转靶材具有利用率高、使用时间长、溅射过程中产生较少的电弧等优点，因而日益受到人们的关注。
银层作为低辐射玻璃的主要功能层，在金属银靶的使用上，仍然是以平面银靶为主，且在工业化应用中存在银靶利用率低等问题。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可提高利用率的圆筒旋转银靶及其制备方法。
一种圆筒旋转银靶，包括圆筒不锈钢衬管及圆筒含银靶材，该圆筒含银靶材的内径与该圆筒不锈钢衬管外径之间采用过盈配合组装。
该圆筒含银靶材为纯银靶材或银合金靶材，其中银合金中银的含量占总重量的比重为90%～100%。
该圆筒含银靶材由多节组成，每节长为200mm～300mm，内径为132.5mm；其中一节与另外一节的连接部的外径为152～160mm；并且其中一节与另外一节间距小于或等于0.5mm。
该圆筒含银靶材的外表面均匀光滑，内壁面均匀光滑。
该圆筒含银靶材具有内螺纹，该内螺纹宽度为1～2mm。
该不锈钢圆筒衬管的内径为125mm，外径为133mm，长度为1480～3855mm，密度为8.0g/cm3。
该不锈钢圆筒衬管为SUS316不锈钢，其外表面光滑、无凸起物。
该不锈钢圆筒衬管具有外螺纹。
该圆筒旋转银靶还包括两个卡箍，该两个卡箍分别设于该圆筒不锈钢衬管的两端。
一种圆筒旋转银靶的制备方法，其包括以下步骤：设计浇注模具；将浇注模具均匀加热到300℃～500℃，并通入氮气或氩气作为保护气体；将熔化的含银材料浇注到该浇注模具中，其中浇注时该熔化的含银材料的温度高于其熔点温度100℃或以上；冷却该模具，取出圆筒含银靶材；及将该圆筒含银靶材与圆筒不锈钢衬管进行装配，其中该圆筒含银靶材的内径与该圆筒不锈钢衬管外径之间采用过盈配合组装。
上述圆筒旋转银靶在溅射过程中，圆筒形旋转银靶可绕溅射阴极的中心轴线匀速转动(转速可调)，靶面均匀穿过等离子体区域，整个靶面完全被等离子刻蚀，靶材利用率可在80%以上。
附图说明
图1是本发明实施例一的圆筒旋转银靶的前视示意图。
图2是图1所示的圆筒旋转银靶的侧视示意图。
图3是图2所示的圆筒旋转银靶沿III-III线剖开的示意图。
图4是图1所示的圆筒旋转银靶的单节圆筒含银靶材的前视示意图。
图5是图4所示的单节圆筒含银靶材的侧视示意图。
图6是图1所示的圆筒旋转银靶的圆筒不锈钢衬管的前视示意图。
图7是图6所示的圆筒不锈钢衬管的侧视示意图。
图8是图7所示的圆筒不锈钢衬管的沿VIII-VIII线剖开的示意图。
图9是图6所示的圆筒不锈钢衬管的A处的放大示意图。
图10是图8所示的圆筒不锈钢衬管的B处的放大示意图。
图11是本发明实施例二的圆筒旋转银靶的剖面示意图。
图12是图11所示的圆筒旋转银靶的侧视示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的圆筒旋转银靶及其制备方法作进一步的详细说明。
请参见图1至图3，本发明实施例一的圆筒旋转银靶100包括圆筒不锈钢衬管12及圆筒含银靶材14，该圆筒含银靶材14的内径与该圆筒不锈钢衬管12外径之间采用过盈配合组装。其中，该圆筒旋转银靶100的总长度可为1480mm～3855mm。
具体在本实施例中，该圆筒含银靶材14的外表面均匀光滑，内壁面均匀光滑，其可为纯银靶材或银合金靶材，其中银合金中银的含量占总重量的比重可为90%～100%。
请同时参见图4与图5，圆筒含银靶材14可由多节组成，每节长度d可为200mm～300mm，内径R1可为132.5mm；其中一节与另外一节的连接部142的外径R2可为152～160mm；并且其中一节与另外一节间距可小于或等于0.5mm。
请同时参见图6至图8，圆筒不锈钢衬管12的内径R3可为125mm，外径R4可为133mm，长度可为1400～3855mm，密度可为8.0g/cm3。圆筒不锈钢衬管12可为SUS316不锈钢，其外表面光滑，无凸起物。
请参见图9与图10，在圆筒不锈钢衬管12的两端设有连接口（图未标），该连接口用于与阴极端头相连。
此外，在圆筒旋转银靶100还包括两个卡箍（图未示），这两个卡箍设置在圆筒不锈钢衬管12的两端，用于卡紧圆筒含银靶材14，从而可进一步防止圆筒不锈钢衬管12与圆筒含银靶材14的不同步旋转。
上述圆筒旋转银靶100在溅射过程中，圆筒形旋转银靶100可绕溅射阴极的中心轴线匀速转动(转速可调)，靶面均匀穿过等离子体区域，整个靶面完全被等离子刻蚀，靶材利用率可在80%以上。
请参见图11与图12，所示为本发明实施例二的圆筒旋转银靶200。圆筒旋转银靶200与圆筒旋转银靶100相似，其不同点在于圆筒不锈钢衬管22形成有外螺纹222及圆筒含银靶材24形成有内螺纹242。通过外螺纹222与内螺纹242之间的过盈配合，可以较容易提高圆筒不锈钢衬管22与圆筒含银靶材24之间的结合力。详细来说，内螺纹242及外螺纹222的螺纹宽度可为1～2mm。
此外，本发明还提供一种圆筒旋转银靶的制备方法，其可包括以下步骤。
设计浇注模具，其主要是依据要制备的圆筒含银靶材的尺寸要求来设计。
将浇注模具均匀加热到300℃～500℃，并通入氮气或氩气作为保护气体。
将熔化的含银材料浇注到该浇注模具中，其中浇注时该熔化的含银材料的温度可高于其熔点温度100℃或以上。
冷却该浇注模具，取出圆筒含银靶材。
将该圆筒含银靶材与圆筒不锈钢衬管进行装配，其中该圆筒含银靶材的内径与该圆筒不锈钢衬管外径之间采用过盈配合组装。
实施例
实施例1
一种圆筒旋转银靶的制备方法，其包括如下步骤：
1.选择8mm厚SUS316不锈钢管，按预定长度要求截取，并在其两端制作卡具，形成圆筒不锈钢衬管；
2.根据圆筒含银靶材尺寸设计浇注模具；
3.打开模具顶部与端部的加热器，使模具上下均有加热，到300℃～500℃，通入保护气体氮气或氩气；
4.将旋转靶的靶材预先在熔炼炉熔化，浇注前溶液的温度高于靶材熔点的温度100℃，然后将靶材溶液缓慢的浇注到制备模具的腔体内；
5.待模具冷却到室温后，打开模具，取出圆筒含银靶材；
6.将圆筒含银靶材与圆筒不锈钢衬管进行过盈装配。
实施例2
1.选择10mm厚SUS304不锈钢管，按图纸长度要求截取；
2.在不锈钢管表面加工1～2mm宽的外螺纹，形成圆筒不锈钢衬管；
3.根据圆筒含银靶材尺寸设计浇注模具；
4.打开模具顶部与端部的加热器，使模具上下均有加热，到300℃～500℃，通入保护气体氮气或氩气；
5.待模具冷却到室温后，打开模具，取出圆筒含银靶材，在圆筒含银靶材内表面加工形成螺纹；
6.将圆筒含银靶材与圆筒不锈钢衬管进行过盈装配，并表面处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种圆筒旋转银靶，其特征在于：包括圆筒不锈钢衬管及圆筒含银靶材，该圆筒含银靶材的内径与该圆筒不锈钢衬管外径之间采用过盈配合组装。
2.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该圆筒含银靶材为纯银靶材或银合金靶材，其中银合金中银的含量占总重量的比重为90%～100%。
3.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该圆筒含银靶材由多节组成，每节长为200mm～300mm，内径为132.5mm；其中一节与另外一节的连接部的外径为152～160mm；并且其中一节与另外一节间距小于或等于0.5mm。
4.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该圆筒含银靶材的外表面均匀光滑，内壁面均匀光滑。
5.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该圆筒含银靶材具有内螺纹，该内螺纹宽度为1～2mm。
6.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该不锈钢圆筒衬管的内径为125mm，外径为133mm，长度为1480～3855mm，密度为8.0g/cm3。
7.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该不锈钢圆筒衬管为SUS316不锈钢，其外表面光滑、无凸起物。
8.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该不锈钢圆筒衬管具有外螺纹。
9.如权利要求1所述的圆筒旋转银靶，其特征在于：该圆筒旋转银靶还包括两个卡箍，该两个卡箍分别设于该圆筒不锈钢衬管的两端。
10.一种圆筒旋转银靶的制备方法，其包括以下步骤：
设计浇注模具；
将浇注模具均匀加热到300℃～500℃，并通入氮气或氩气作为保护气体；
将熔化的含银材料浇注到该浇注模具中，其中浇注时该熔化的含银材料的温度高于其熔点温度100℃或以上；
冷却该模具，取出圆筒含银靶材；及
将该圆筒含银靶材与圆筒不锈钢衬管进行装配，其中该圆筒含银靶材的内径与该圆筒不锈钢衬管外径之间采用过盈配合组装。
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