CN108004515A - 铁钴钽合金溅射靶材的制备方法、铁钴钽合金溅射靶材及应用 - Google Patents
铁钴钽合金溅射靶材的制备方法、铁钴钽合金溅射靶材及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种铁钴钽合金溅射靶材的制备方法、铁钴钽合金溅射靶材及应用,涉及溅射靶材技术领域,铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,包括如下步骤:先提供铁粉、钴粉和钽粉的混合物,进行冷压,形成胚料,将胚料进行真空脱气,然后将真空脱气后的胚料先进行一次热压烧结,再进行二次热压烧结,即制得铁钴钽合金溅射靶材,改善了现有铁钴钽合金溅射靶材一般通过雾化合金法或真空熔炼法制备而成,存在气孔或夹杂等缺陷的技术问题,本发明制备得到的铁钴钽合金溅射靶材不仅致密度达到99%以上,而且抗弯强度在700MPa以上,同时磁通量达到25%以上,加工性能优良,能够有效提高磁存储介质的储存能力。
Description
技术领域
本发明涉及溅射靶材技术领域,尤其是涉及一种铁钴钽合金溅射靶材的制备方法、铁钴钽合金溅射靶材及应用。
背景技术
随着信息及计算机技术的飞速发展,垂直磁记录介质的研究引起了人们广泛关注。而信息存储的需求使得计算机硬盘需要具有更大的容量与更高的记录面密度。采用垂直磁记录技术,硬盘的面密度与容量呈现了快速的增长。然而实现记录数据的硬盘介质中采用多层垂直结构设计,具体包括润滑层107、保护层106、磁性记录层105、中间层104、软磁衬底层103、衬底层102及基底层101(如图1所示),其中,软磁衬底层103一般通过铁钴钽合金溅射靶材薄膜溅射而成,主要起着记录和存储数据的功能,在磁记录中至关重要。
现有铁钴钽合金溅射靶材一般通过雾化合金法或真空熔炼法制备而成,雾化合金法工艺复杂,而且容易引杂,导致产品纯度达不到要求,真空熔炼法尽管工艺简单,但是容易产生气孔和夹杂等缺陷。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,以改善现有铁钴钽合金溅射靶材一般通过雾化合金法或真空熔炼法制备而成,但雾化合金法工艺复杂,容易引杂,产品纯度达不到要求,真空熔炼法尽管工艺简单,但是容易产生气孔和夹杂的缺陷的技术问题。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,包括如下步骤:
(a)提供铁粉、钴粉和钽粉的混合物,进行冷压,形成胚料;
(b)将胚料进行真空脱气;
(c)将真空脱气后的胚料先进行一次热压烧结,然后再进行二次热压烧结,即制得铁钴钽合金溅射靶材。
进一步的,在步骤(c)中,一次热压烧结温度为550-650℃,压力为8-12MPa,保温保压时间为0.8-1.2h;
优选地,一次热压烧结温度为580-620℃,压力为9-11MPa,保温保压时间为0.9-1.1h。
进一步的,在步骤(c)中,二次热压烧结的温度为1000-1100℃,压力为25-35MPa,保温保压时间为2.5-3.5h;
优选地,二次热压烧结的温度为1020-1080℃,压力为28-32MPa,保温保压时间为2.8-3.2h。
进一步的,在步骤(a)中,冷压的压力为2.5-4.0MPa,温度为 5-40℃,保压时间为1-5min;
优选地,冷压的压力为3.2-4.0MPa,温度为15-25℃,保压时间为1-3min。
进一步的,在步骤(b)中,真空脱气的温度为5-40℃,脱气后的真空度为(0.1-1)E-1Pa;
优选地,真空脱气的温度为15-25℃,脱气后的真空度为(0.5-0.8) E-1Pa。
进一步的,在步骤(c)中,真空脱气后的胚料以8-12℃/min的升温速度升温至一次热压烧结温度;
优选地,一次热压烧结后的胚料以4-6℃/min的升温速度升温至二次热压烧结温度。
进一步的,在步骤(a)中,将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入模具中,进行冷压;
优选地,铁粉、钴粉和钽粉的混合物中,钴为(25-35)At%,钽为(15-20)At%,余量为铁;
优选地,所述模具为石墨模具;
优选地,步骤(b)和步骤(c)均在热压烧结炉中进行。
进一步的,所述铁钴钽合金溅射靶材的制备方法还包括步骤(s), 所述步骤(s)设置于步骤(a)之前,步骤(s)为将铁粉、钴粉和钽粉在惰性气体保护下混合;
优选地,所述惰性气体选自氦气、氮气和氩气中的至少一种,优选为氩气;
优选地,步骤(s)在混粉机中进行。
本发明的目的之二在于提供一种铁钴钽合金溅射靶材,按照本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法制备而成;
优选地,铁钴钽合金溅射靶材中,钴为(25-35)At%,钽为(15-20) At%,余量为铁。
本发明的目的之三在于提供铁钴钽合金溅射靶材在磁存储介质中的应用。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,通过将铁粉、钴份和钽粉的混合物依次进行冷压、真空脱气、一次热压烧结和二次热压烧结,制备而成的铁钴钽合金溅射靶材不仅致密度达到99%以上,而且抗弯强度在700MPa以上,同时磁通量达到25%以上,加工性能优良,从而有效提高磁存储介质的储存能力。
另外,本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法工艺简单,操作方便,能够有效提高制备效率。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材通过本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法制备而成,不仅致密度达到99%以上,而且抗弯强度在700MPa以上,同时磁通量达到25%以上,加工性能优良,能够有效提高磁存储介质的储存能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的磁存储介质的结构示意图;
图2为本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法的流程图。
图标:101-基底层;102-衬底层;103-软磁衬底层;104-中间层; 105-磁性记录层;106-保护层;107-润滑层。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
铁钴钽合金溅射靶材用于制备磁记录介质中的软磁衬底层,软磁衬底层主要起着记录和存储数据的功能。因此,需要铁钴钽合金溅射靶材具有高的致密度、抗弯强度和磁通量。高致密的靶材溅射成膜比较均匀,不易出现“放电”等异常,弯曲强度会影响磁记录介质的矫顽力,对其信息的存储有至关重要的影响,同时靶材弯曲强度越高,靶材在使用时越不易发生开裂等异常,靶材磁通量是磁记录靶材中非常重要的参数,通常靶材磁通量越高,记录和存储数据的能力越强。
图2为本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法的流程图;如图2所示,根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,包括如下步骤:
(a)提供铁粉、钴粉和钽粉的混合物,进行冷压,形成胚料;
(b)将胚料进行真空脱气;
(c)将真空脱气后的胚料先进行一次热压烧结,然后再进行二次热压烧结,即制得铁钴钽合金溅射靶材。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,通过将铁粉、钴份和钽粉的混合物依次进行冷压、真空脱气、一次热压烧结和二次热压烧结,制备而成的铁钴钽合金溅射靶材不仅致密度达到99%以上,而且抗弯强度在700MPa以上,同时磁通量达到25%以上,加工性能优良,达到世界先进水平,能够有效提高磁存储介质的储存能力。
另外,本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法工艺简单,操作方便,能够有效提高制备效率。
在本发明的一种优选实施方式中,在步骤(c)中,一次热压烧结温度为550-650℃,压力为8-12MPa,保温保压时间为0.8-1.2h;
优选地,一次热压烧结温度为580-620℃,压力为9-11Mpa,保温保压时间为0.9-1.1h。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,一次热压烧结温度为 550、555、560、565、570、575、580、585、590、595、600、605、 610、615、620、625、630、635、640、645或650℃;压力为8、8.2、8.5、8.8、9、9.2、9.5、9.8、10、10.2、10.5、10.8、11、11.2、11.5、 11.8或12MPa;保温保压时间为0.8、0.82、0.85、0.88、0.9、0.92、 0.95、0.98、1、1.02、1.05、1.08、1.1、1.12、1.15、1.18或1.2h。
在本发明的一种实施方式中,在步骤(c)中,二次热压烧结的温度为1000-1100℃,压力为25-35MPa,保温保压时间为2.5-3.5h;
优选地,二次热压烧结的温度为1020-1080℃,压力为28-32MPa,保温保压时间为2.8-3.2h。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,二次热压烧结的温度为1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090 或1100℃;压力为25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35MPa;保温保压时间为2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4或 3.5h。
在本发明的一种优选实施方式中,在步骤(a)中,冷压的压力为2.5-4.0MPa,温度为5-40℃,保压时间为1-5min;
优选地,冷压的压力为3.2-4.0MPa,温度为15-25℃,保压时间为1-3min。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,冷压的压力为2.5、 2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、 3.9或4.0MPa;温度为5、8、10、12、15、18、20、22、25、28、 30、32、35、38或40℃;保压时间为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、 4.5或5min。
在本发明的一种优选实施方式中,在步骤(b)中,真空脱气的温度为5-40℃,脱气后的真空度为(0.1-1)E-1Pa。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,真空脱气的温度为 5、8、10、12、15、18、20、22、25、28、30、32、35、38或40℃;脱色后的真空度为0.1E-1Pa、0.2E-1Pa、0.3E-1Pa、0.4E-1Pa、0.5E-1Pa、 0.6E-1Pa、0.7E-1Pa、0.8E-1Pa、0.9E-1Pa或1E-1Pa。
通过将胚料的真空度降至1E-1Pa以下,再进行热压烧结,以避免杂质和氧气的引入,影响生成的铁钴钽合金溅射靶材的性能。
在本实施例的优选实施方式中,在步骤(c)中,真空脱气后的胚料以8-12℃/min的升温速度升温至一次热压烧结温度。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,在步骤(c)中,真空脱气后的胚料升温至一次热压烧结温度时的升温速度为8、8.2、8.5、8.8、9、9.2、9.5、9.8、10、10.2、10.5、10.8、11、11.2、11.5、 11.8或12℃/min。
通过将真空脱气后的胚料缓慢升温至一次热压烧结温度,以保证生成的铁钴钽合金溅射靶材的性能更佳优良。
在本实施例的优选实施方式中,一次热压烧结后的胚料以4-6℃ /min的升温速度升温至二次热压烧结温度。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,一次热压烧结后的胚料升温至二次热压烧结温度时的升温速度为4、4.1、4.2、4.3、4.4、 4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、 5.9或6℃/min。
通过将一次热压烧结后的胚料缓慢升温至二次热压烧结温度,以保证生成的铁钴钽合金溅射靶材的性能更佳优良。
在本发明的一种优选实施方式中,在步骤(a)中,将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入模具中,进行冷压。
通过将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入模具中,以便于对铁粉、钴粉和钽粉的混合物进行冷压,同时保证铁粉、钴粉和钽粉的混合物不被外界氧化。
在本发明的一种优选实施方式中,铁粉、钴粉和钽粉的混合物中,钴(25-35)At%,钽为(15-20)At%,余量为铁。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,铁粉、钴粉和钽粉的混合物中,钴为25At%、25.5At%、26At%、26.5At%、27At%、27.5At%、 28At%、28.5At%、29At%、29.5At%、30At%、30.5At%、31At%、 31.5At%、32At%、32.5At%、33At%、33.5At%、34At%、34.5At%或 35At%;钽为15At%、15.2At%、15.5At%、15.8At%、16At%、16.2At%、 16.5At%、16.8At%、17At%、17.2At%、17.5At%、17.8At%、18At%、18.2At%、18.5At%、18.8At%、19At%、19.2At%、19.5At%、19.8At%或20At%。
通过优化铁粉、钴粉和钽粉混合物中钴、钽和铁的原子百分含量,以使得制成的铁钴钽合金溅射靶材的性能更加优良。
在本发明的进一步优选实施方式中,模具为石墨模具。
在本发明的进一步优选实施方式中,铁粉、钴粉和钽粉的混合物装入石墨模具中后,需要用工具夯实,以保证生成的铁钴钽合金溅射靶材的致密度。
在本发明的进一步优选实施方式中,步骤(b)和步骤(c)均在热压烧结炉中进行。
通过将步骤(b)和步骤(c)均在热压烧结炉中进行,以简化操作,提高生产效率。
在本发明的一种优选实施方式中,铁钴钽合金溅射靶材的制备方法还包括步骤(s),步骤(s)设置于步骤(a)之前,步骤(s)为将铁粉、钴粉和钽粉在惰性气体保护下混合。
通过将铁粉、钴粉和钽粉在惰性气体下进行混合,以避免铁粉、钴粉或钽粉被氧化,且避免空气进入铁粉、钴粉和钽粉的混合物中,以保证生成的铁钴钽合金溅射靶材纯度。
在本发明的进一步优选实施方式中,惰性气体选自氦气、氮气和氩气中的至少一种,优选为氩气。
在本发明的进一步优选实施方式中,将铁粉、钴粉和钽粉在混粉机中混合,冲压氩气保护,氩气压力为0.02-0.06MPa,然后按照4-10 r/min,开启混粉机,混粉时间20-30h,得到铁粉、钴粉和钽粉的混合物。
通过将铁粉、钴粉和钽粉在4-10r/min,混粉时间20-30h,以保证铁粉、钴粉和钽粉混合均匀,以保证制成的铁钴钽合金溅射靶材的成分均匀。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,氩气的压力为0.02、 0.03、0.04、0.05或0.06MPa;混粉机的搅拌速度为4、5、6、7或 8r/min,混粉时间为21、22、23、24、25、26、27、28、29或30h。
在本发明的一种优选实施方式中,铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,还包括步骤(d),步骤(d)设置于步骤(c)之后,步骤(d) 为将铁钴钽合金溅射靶材进行加工、清洗、干燥和包装。
通过将制备出来的铁钴钽合金溅射靶材进行加工,以满足客户对铁钴钽合金不同尺寸的要求。
通过将铁钴钽合金溅射靶材进行清洗、干燥和包装,以去除杂质和灰尘,并便于后续进行运输。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,按照本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法制备而成。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材通过本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法制备而成,不仅致密度达到99%以上,而且抗弯强度在700MPa以上,同时磁通量达到25%以上,加工性能优良,能够有效提高磁存储介质的储存能力。
在本发明的一种优选实施方式中,铁钴钽合金溅射靶材中,钴为 (25-35)At%,钽为(15-20)At%,余量为铁。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中,铁钴钽合金溅射靶材中,钴为25At%、25.5At%、26At%、26.5At%、27At%、27.5At%、 28At%、28.5At%、29At%、29.5At%、30At%、30.5At%、31At%、 31.5At%、32At%、32.5At%、33At%、33.5At%、34At%、34.5At%或 35At%;钽为15At%、15.2At%、15.5At%、15.8At%、16At%、16.2At%、16.5At%、16.8At%、17At%、17.2At%、17.5At%、17.8At%、18At%、 18.2At%、18.5At%、18.8At%、19At%、19.2At%、19.5At%、19.8At%或20At%。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材通过优化钴、钽和铁的原子百分含量,使得制成的铁钴钽合金溅射靶材的性能更加优良。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了铁钴钽合金溅射靶材在磁存储介质中的应用。
本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材用于制备磁存储介质中的软磁衬底层。
下面结合发明和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,其按照如下步骤进行制备:
(S)按钴、钽和铁的原子比为25:20:55称取钴粉、钽粉和铁粉,将铁粉、钴粉和钽粉,在混粉机中混合,冲压氩气保护,氩气压力为0.02MPa,然后按照10r/min,开启混粉机,混粉时间20h,得到铁粉、钴粉和钽粉的混合物;
(A)将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入石墨模具中,夯实,密封,然后将模具吊入热压烧结炉中进行冷压,压力为4.0MPa,温度 25℃保压1min,冷压完成,得到胚料;
(B)将装有胚料的石墨模具进行抽真空,当石墨模具中的内真空度低于1E-1Pa时,结束抽真空,完成脱气;
(C)将脱气后的石墨模具进行加热,以8℃/min的升温速度升温至650℃,压力加至8Mpa,保温保压时间为1.2h,完成一次热压烧结,然后以6℃/min的升温速度升温至1000℃,压力升高到35MPa,保温保压时间为2.5h,结束烧结,冷取,去除石墨模具,即得到铁钴钽合金溅射靶材。
实施例2
本实施例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,其按照如下步骤进行制备:
(S)按钴、钽和铁的原子比为35:15:50称取钴粉、钽粉和铁粉,将铁粉、钴粉和钽粉,在混粉机中混合,冲压氩气保护,氩气压力为 0.06MPa,然后按照4r/min,开启混粉机,混粉时间30h,得到铁粉、钴粉和钽粉的混合物;
(A)将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入石墨模具中,夯实,密封,然后将模具吊入热压烧结炉中进行冷压,压力为3.2MPa,温度 25℃保压3min,冷压完成,得到胚料;
(B)将装有胚料的石墨模具进行抽真空,当石墨模具中的内真空度低于1E-1Pa时,结束抽真空,完成脱气;
(C)将脱气后的石墨模具进行加热,以12℃/min的升温速度升温至550℃,压力加至12MPa,保温保压时间为0.8h,完成一次热压烧结,然后以4℃/min的升温速度升温至1100℃,压力升高到25MPa,保温保压时间为3.5h,结束烧结,冷取,去除石墨模具,即得到铁钴钽合金溅射靶材。
实施例3
本实施例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,其按照如下步骤进行制备:
(S)按钴、钽和铁的原子比为28:17:55称取钴粉、钽粉和铁粉,将铁粉、钴粉和钽粉,在混粉机中混合,冲压氩气保护,氩气压力为 0.03MPa,然后按照6r/min,开启混粉机,混粉时间22h,得到铁粉、钴粉和钽粉的混合物;
(A)将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入石墨模具中,夯实,密封,然后将模具吊入热压烧结炉中进行冷压,压力为3.5MPa,温度 25℃保压2min,冷压完成,得到胚料;
(B)将装有胚料的石墨模具进行抽真空,当石墨模具中的内真空度低于1E-1Pa时,结束抽真空,完成脱气;
(C)将脱气后的石墨模具进行加热,以9℃/min的升温速度升温至620℃,压力加至11MPa,保温保压时间为0.9h,完成一次热压烧结,然后以4.5℃/min的升温速度升温至1080℃,压力升高到 28MPa,保温保压时间为3.2h,结束烧结,冷取,去除石墨模具,即得到铁钴钽合金溅射靶材。
实施例4
本实施例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,其按照如下步骤进行制备:
(S)按钴、钽和铁的原子比为32:16:52称取钴粉、钽粉和铁粉,将铁粉、钴粉和钽粉,在混粉机中混合,冲压氩气保护,氩气压力为 0.04Mpa,然后按照7r/min,开启混粉机,混粉时间26h,得到铁粉、钴粉和钽粉的混合物;
(A)将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入石墨模具中,夯实,密封,然后将模具吊入热压烧结炉中进行冷压,压力为3.6MPa,温度 25℃保压2.5min,冷压完成,得到胚料;
(B)将装有胚料的石墨模具进行抽真空,当石墨模具中的内真空度低于1E-1Pa时,结束抽真空,完成脱气;
(C)将脱气后的石墨模具进行加热,以11℃/min的升温速度升温至580℃,压力加至9MPa,保温保压时间为1.1h,完成一次热压烧结,然后以5.5℃/min的升温速度升温至1020℃,压力升高到 32MPa,保温保压时间为2.8h,结束烧结,冷取,去除石墨模具,即得到铁钴钽合金溅射靶材。
实施例5
本实施例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,其按照如下步骤进行制备:
(S)按钴、钽和铁的原子比为30:18:52称取钴粉、钽粉和铁粉,将铁粉、钴粉和钽粉,在混粉机中混合,冲压氩气保护,氩气压力为 0.04MPa,然后按照8r/min,开启混粉机,混粉时间24h,得到铁粉、钴粉和钽粉的混合物;
(A)将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入石墨模具中,夯实,密封,然后将模具吊入热压烧结炉中进行冷压,压力为3.8MPa,温度 25℃保压2min,冷压完成,得到胚料;
(B)将装有胚料的石墨模具进行抽真空,当石墨模具中的内真空度低于1E-1Pa时,结束抽真空,完成脱气;
(C)将脱气后的石墨模具进行加热,以10℃/min的升温速度升温至600℃,压力加至10MPa,保温保压时间为1h,完成一次热压烧结,然后以5℃/min的升温速度升温至1050℃,压力升高到30MPa,保温保压时间为3h,结束烧结,冷取,去除石墨模具,即得到铁钴钽合金溅射靶材。
对比例1
本对比例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,本对比例提供的铁钴钽合金溅射靶材与实施例5的区别在于,未进行步骤(B)。
对比例2
本对比例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,本对比例提供的铁钴钽合金溅射靶材与实施例5的区别在于,未进行步骤(A)。
对比例3
本对比例提供了一种铁钴钽合金溅射靶材,本对比例提供的铁钴钽合金溅射靶材与实施例5的区别在于,在步骤(C)中,未进行一次热压烧结。
试验例
将实施例1-5提供的铁钴钽合金溅射靶材和对比例1-3提供的铁钴钽合金溅射靶材进行致密度、抗弯强度、磁通量、纯度和表
观性能检测,结果如下表所示:
表1 铁钴钽合金溅射靶材的数据性能表
从表1中实施例1-5与对比例1-3的对比可以看出,本发明提供的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,通过将铁粉、钴份和钽粉的混合物依次进行单行冷压、真空脱气、一次热压烧结和二次热压烧结,制备而成的铁钴钽合金溅射靶材不仅致密度达到99%以上,而且抗弯强度在700MPa以上,同时磁通量达到25%以上,且成分均匀,无气孔,加工性能优良,从而有效提高磁存储介质的储存能力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)提供铁粉、钴粉和钽粉的混合物,进行冷压,形成胚料;
(b)将胚料进行真空脱气;
(c)将真空脱气后的胚料先进行一次热压烧结,然后再进行二次热压烧结,即制得铁钴钽合金溅射靶材。
2.根据权利要求1所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(c)中,一次热压烧结温度为550-650℃,压力为8-12MPa,保温保压时间为0.8-1.2h;
优选地,一次热压烧结温度为580-620℃,压力为9-11MPa,保温保压时间为0.9-1.1h。
3.根据权利要求1所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(c)中,二次热压烧结的温度为1000-1100℃,压力为25-35MPa,保温保压时间为2.5-3.5h;
优选地,二次热压烧结的温度为1020-1080℃,压力为28-32MPa,保温保压时间为2.8-3.2h。
4.根据权利要求1所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(a)中,冷压的压力为2.5-4.0MPa,温度为5-40℃,保压时间为1-5min;
优选地,冷压的压力为3.2-4.0MPa,温度为15-25℃,保压时间为1-3min。
5.根据权利要求1所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(b)中,真空脱气的温度为5-40℃,脱气后的真空度为(0.1-1)E-1Pa;
优选地,真空脱气的温度为15-25℃,脱气后的真空度为(0.5-0.8)E-1Pa。
6.根据权利要求1所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(c)中,真空脱气后的胚料以8-12℃/min的升温速度升温至一次热压烧结温度;
优选地,一次热压烧结后的胚料以4-6℃/min的升温速度升温至二次热压烧结温度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(a)中,将铁粉、钴粉和钽粉的混合物放入模具中,进行冷压;
优选地,铁粉、钴粉和钽粉的混合物中,钴为(25-35)At%,钽为(15-20)At%,余量为铁;
优选地,所述模具为石墨模具;
优选地,步骤(b)和步骤(c)均在热压烧结炉中进行。
8.根据权利要求1所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法,其特征在于,还包括步骤(s),所述步骤(s)设置于步骤(a)之前,步骤(s)为将铁粉、钴粉和钽粉在惰性气体保护下混合;
优选地,所述惰性气体选自氦气、氮气和氩气中的至少一种,优选为氩气;
优选地,步骤(s)在混粉机中进行。
9.一种铁钴钽合金溅射靶材,其特征在于,按照权利要求1-8任一项所述的铁钴钽合金溅射靶材的制备方法制备而成;
优选地,铁钴钽合金溅射靶材中,钴为(25-35)At%,钽为(15-20)At%,余量为铁。
10.根据权利要求9所述的铁钴钽合金溅射靶材在磁存储介质中的应用。
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