CN111337572A - 一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,所述水浸式超声波探伤方法包括如下步骤:(1)对烧结所得钼靶坯进行表面处理;(2)将经过表面处理的钼靶坯放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤。传统的水浸式超声波探伤的目的为探索钼靶坯内部的缺陷,因此,往往不对钼靶坯的表面进行处理,本发明创造性的对钼靶坯进行表面处理,通过对经过表面处理的钼靶坯进行水浸式超声波探伤,减少了水浸式超声波探伤时的杂波信号,提高了检测的精确度;而且,通过对钼靶坯车削过程中的废料进行密度检测,已确定钼靶坯的密度达到产品要求。
Description
技术领域
本发明属于溅射靶材制备技术领域,涉及一种靶材的探伤方法,尤其涉及一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法。
背景技术
钼作为一种稀有金属材料,具有高熔点、高电导率、低阻抗、耐腐蚀性等诸多优良性能。基于上述特性,钼靶坯在电子行业中应用非常广泛,按市场需求量来分析,钼靶坯主要应用于平面显示器、镀膜太阳能电池电极、配线材料以及半导体阻挡层材料等领域。
近年来,随着市场对平面显示器需求的不断扩大,PVD制备过程所需的溅射钼靶坯市场需求量日趋旺盛。目前,钼靶生产工艺包括粉末冶金烧结、热轧处理、退火处理、后续加工等工序,加工所得钼靶需要控制杂质元素、微观结构以及致密度。
其中,钼靶作为溅射中的阴极源,固体中的杂质以及气孔中的气体是沉积薄膜的主要污染源,因此,在钼靶生产过程中需要严格控制杂质元素,最大程度降低其在钼靶中的含量;而且,细小尺寸晶粒的钼靶溅射速率要比粗晶快,且晶粒尺寸均匀的靶材,沉积薄膜的厚度也更近均匀,此外钼靶晶粒方向对溅射速率以及沉积薄膜的均匀性有直接的影响,因此,在钼靶生产过程中需要严格控制钼靶的晶粒大小、尺寸均匀性以及晶粒取向;钼靶在磁控溅射过程中,若靶材内部孔隙存在的气体突然释放,会造成镀膜之后的膜材受二次电子轰击造成微粒飞溅,这些微粒会降低镀膜的品质。
因此,为了保证磁控溅射的质量,需要对生产出的钼靶进行探伤检测,以保证钼靶能够满足磁控溅射的要求。无损检测是探伤检测中的重要检测方法,其中超声波探伤是无损检测中的一种重要检测方法,超声波探伤是利用超声波在进入不同声速的介质层是会出现不同高度的回波来判断检测工件表面及内部是否存在缺陷。具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低与效率高等油优点。
超声波作为水浸式超声波探伤的核心部分,工作人员通过判断其波形来判断工件是否存在缺陷。CN 107941920 A公开了一种水浸式屏蔽电磁的超声波探伤仪,包括超声波探头、电磁屏蔽设备、超声波探伤仪以及信号线缆;所述超声波探伤仪设有声波接口;所述信号线缆前端与所述超声波探头连接,后端与所处超声波接口连接;所述电磁屏蔽设备覆盖信号线缆表面,该超声波探伤仪通过电磁屏蔽设备的设置来减少超声波对超声波探伤的影响,从而减少电机电磁波产生的噪音。
CN 203981634 U公开了一种钼或钼合金管形靶材用超声探伤装置,包括超声波探伤仪和方形水池,方形水池两侧设有支架,支架与第一导轨连接,第二导轨底部固设有第一滑块,第一导轨与第一滑块滑动连接,第二导轨与第二滑块滑动连接,第二滑块上固设有连杆,连杆底部与超声探伤仪的超声探头连接;方形水池内沿长度方向设有传动轴,传动轴与方形水池外的电动机连接,传动轴上设有传动辊,传动辊旁设有从动辊。所述超声波探伤装置通过传动轴与传动辊的设置提高了超声波探伤的效率。
CN 209707445 U公开了一种超声波水浸探伤设备,包括水槽和设置在水槽上方的探伤仪,所述水槽内设置有水平的支架,所述水槽长度方向的一端设置有斜板,所属斜板的下端和支架的侧边之间连接有搭放板,所述水槽内沿其长度方向滑动设置有推送装置,所述推送装置包括安装架以及若干个U形卡具,所述水槽的两长侧壁上开设有两条平行的T行滑槽,所述安装架的两侧竖版上固定有与T行滑槽相配合的T形块,所述安装架滑动设置在T行滑槽内。该探伤设备能够将靶材有序放置在水槽内,使探伤检测过程更加方便。
上述方法与超声探伤装置能够提高超声波探伤的效率,但均没有对超声波探伤的灵敏度做出改进,如果能够使超声波探伤的灵敏度提高至0.3mm,则能够极大地提高磁控溅射的效果。因此,提供一种具有较高灵敏度的钼靶坯的水浸式超声波探伤方法至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,传统的水浸式超声波探伤的目的为探索钼靶坯内部的缺陷,因此,往往不对钼靶坯的表面进行处理,本发明创造性的对钼靶坯进行表面处理,通过对经过表面处理的钼靶坯进行水浸式超声波探伤,减少了水浸式超声波探伤时的杂波信号,提高了检测的精确度;而且,通过对钼靶坯车削过程中的废料进行密度检测,已确定钼靶坯的密度达到产品要求。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯进行表面处理;
(2)将经过表面处理的钼靶坯放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤。
水浸式超声波探伤为超声检测的进一步研究发展,其是在超声波探头与工件之间填充一定厚度的水层,声波先经过水层,再入射到钼靶坯的非接触式超声检测方法。水浸式超声波探伤包括全部浸没式与局部浸没式,本发明所述水浸式超声波探伤为全部浸没式水浸式超声波探伤。
现有技术为首先对钼靶坯进行超声波探伤,然后再对钼靶坯进行抛光处理。发明人创造性的发现,对钼靶坯待的测试面进行表面处理,能够提高水浸式超声波探伤的灵敏度,从而提高了超声波探伤的检测可靠性。
优选地,步骤(1)所述表面处理为抛光处理。
优选地,所述抛光处理使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm,例如可以是0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm或1μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述抛光处理使测试面的平整度为0.2-0.5mm,例如可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明不对抛光处理的方法做具体限定,只要使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm,并且使测试面的平整度为0.2-0.5mm即可。在此粗糙度与平整度条件下,使用水浸式超声波探伤能够具有最高的灵敏度,从而提高对钼靶坯的检测效率。
本发明所述水浸式超声波探伤为先对没有缺陷的钼靶坯进行水浸式超声波探伤,以得到背景数据,然后对待检测钼靶坯进行水浸式超声波探伤,通过波形对比对待检测钼靶上的缺陷进行检测。
优选地,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时,钼靶坯测试面与水面的距离为。
优选地,步骤(2)所述水浸式超声波探伤所用超声波探头的焦距为90-120mm,例如可以是90mm、95mm、100mm、101.6mm、105mm、110mm、115mm或120mm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时,水层厚度为55-65mm,例如可以是55mm、56mm、57mm、58mm、59mm、60mm、61mm、62mm、63mm、64mm或65mm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时所用超声波探头的频率为15-25MHz,例如可以是15、18、20、21、24或25MHz,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时超声波探头扫描的线速度为240-270mm/s,例如可以是240mm/s、245mm/s、250mm/s、255mm/s、260mm/s、265mm/s或270mm/s,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用;扫查步径为0.8-1.2mm,例如可以是0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm或1.2mm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法的优选技术方案,所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm且平整度为0.2-0.5mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头的焦距为90-120mm且频率为15-25MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为55-65mm;水浸式超声波探伤时超声波探头扫描的线速度为240-270mm/s,扫查步径为0.8-1.2mm。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明通过在水浸式超声波探伤前对待检测钼靶坯的测试面进行抛光处理,通过使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm、平整度为0.2-0.5mm,同时控制超声波探头的焦距为90-120mm、频率为15-25MHz且水层厚度为55-65mm,提高了水浸式超声波探伤的灵敏度,使水浸式超声波探伤能够检测直径为0.3mm的缺陷点。
附图说明
图1为本发明对钼靶坯的测试面进行水浸式超声波探伤的示意图。
其中:1,超声波探头;2,经过表面处理的钼靶坯。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明具体实施方式部分所测钼靶坯表面人为设置直径分别为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、2mm、3mm、4mm以及5mm的缺陷点,通过对钼靶坯进行缺陷检测以确定钼靶坯水浸式超声波探伤方法的灵敏度。
实施例1
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,对钼靶坯进行水浸式超声波探伤的示意图如图1所示,包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为0.8μm且平整度为0.3mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯2放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头1的焦距为101.6mm且频率为15MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为60mm;水浸式超声波探伤时超声波探头1扫描的线速度为250mm/s,扫查步径为1mm。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.3mm的缺陷点,灵敏度较高。
实施例2
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,对钼靶坯进行水浸式超声波探伤的示意图如图1所示,包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为0.6μm且平整度为0.2mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯2放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头1的焦距为96mm且频率为18MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为58mm;水浸式超声波探伤时超声波探头1扫描的线速度为245mm/s,扫查步径为0.9mm。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.3mm的缺陷点,灵敏度较高。
实施例3
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,对钼靶坯进行水浸式超声波探伤的示意图如图1所示,包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为0.9μm且平整度为0.4mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯2放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头1的焦距为110mm且频率为20MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为62mm;水浸式超声波探伤时超声波探头1扫描的线速度为260mm/s,扫查步径为1.1mm。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.4mm的缺陷点,灵敏度较高。
实施例4
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,对钼靶坯进行水浸式超声波探伤的示意图如图1所示,包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为0.5μm且平整度为0.4mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯2放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头1的焦距为90mm且频率为22MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为55mm;水浸式超声波探伤时超声波探头1扫描的线速度为240mm/s,扫查步径为0.8mm。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.4mm的缺陷点,灵敏度较高。
实施例5
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,对钼靶坯进行水浸式超声波探伤的示意图如图1所示,包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为1μm且平整度为0.5mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯2放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头1的焦距为120mm且频率为25MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为65mm;水浸式超声波探伤时超声波探头1扫描的线速度为270mm/s,扫查步径为1.2mm。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.5mm的缺陷点。
实施例6
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除测试面的粗糙度Ra为0.3μm外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.5mm的缺陷点。
实施例7
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除测试面的粗糙度Ra为1.2μm外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.8mm的缺陷点。
实施例8
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除测试面的平整度为0.1mm外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.6mm的缺陷点。
实施例9
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除测试面的平整度为0.6mm外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.8mm的缺陷点。
实施例10
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除水层厚度为50mm外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.8mm的缺陷点。
实施例11
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除水层厚度为70mm外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为1mm的缺陷点。
实施例12
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除超声波探头1频率为12MHz外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为1mm的缺陷点。
实施例13
本实施例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,除超声波探头1频率为28MHz外,其余均与实施例1相同。
应用本实施例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,能够检测到直径为0.3mm的缺陷点,但能耗过高。
对比例1
本对比例提供了一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,与实施例1相比,本对比例未对烧结所得钼靶坯进行任何表面处理,其余均与实施例1相同。
应用本对比例提供方法对钼靶坯进行水浸式超声波探伤,仅能够检测到直径为2mm的缺陷点。
综上所述,本发明通过在水浸式超声波探伤前对待检测钼靶坯的测试面进行抛光处理,通过使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm、平整度为0.2-0.5mm,同时控制超声波探头1的焦距为90-120mm、频率为15-25MHz且水层厚度为55-65mm,提高了水浸式超声波探伤的灵敏度,使水浸式超声波探伤能够检测直径为0.3mm的缺陷点。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯进行表面处理;
(2)将经过表面处理的钼靶坯放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤。
2.根据权利要求1所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,步骤(1)所述表面处理为抛光处理。
3.根据权利要求2所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,所述抛光处理为对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理。
4.根据权利要求3所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,所述抛光处理使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm。
5.根据权利要求4所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,所述抛光处理使测试面的平整度为0.2-0.5mm。
6.根据权利要求5所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,步骤(2)所述水浸式超声波探伤所用超声波探头的焦距为90-120mm,优选为101.6mm。
7.根据权利要求5或6所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时的水层厚度为55-65mm。
8.根据权利要求7所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时所用超声波探头的频率为15-25MHz。
9.根据权利要求8所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,步骤(2)所述水浸式超声波探伤时超声波探头扫描的线速度为240-270mm/s,扫查步径为0.8-1.2mm。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的钼靶坯的水浸式超声波探伤方法,其特征在于,所述钼靶坯的水浸式超声波探伤方法包括如下步骤:
(1)对烧结所得钼靶坯的测试面进行抛光处理,使测试面的粗糙度Ra为0.5-1μm且平整度为0.2-0.5mm;
(2)将经过表面处理的钼靶坯放置于水槽中,进行水浸式超声波探伤;水浸式超声波探伤所用超声波探头的焦距为90-120mm且频率为15-25MHz;水浸式超声波探伤时的水层厚度为55-65mm;水浸式超声波探伤时超声波探头扫描的线速度为240-270mm/s,扫查步径为0.8-1.2mm。
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