CN112323030A - 一种银合金靶材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银合金靶材及其制备方法，其技术方案是：包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂和非金属元素添加剂，其中各成分质量份数为：金属银：90‑99份，金属元素添加剂：1‑3份，稀土元素添加剂：0.001‑0.1份，所述金属银纯度至少为99.99％，一种银合金靶材及其制备方法有益效果是：通过将金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂添加剂按一定配比进行熔炼得到银合金靶材，使得制得的银合金靶材相对于传统银合金靶材具有更加优异的性能，其与基材的附着能力得到极大提升，从而使得本发明制得的银合金靶材在实际使用中，也将具有更大的优势，对基材具有更为优秀的附着能力，使用中将更加可靠。

Description

一种银合金靶材及其制备方法
技术领域
本发明涉及银合金靶材技术领域，具体涉及一种银合金靶材及其制备方法。
背景技术
纯银溅射靶形成的薄膜，由于高电导率及高反射率的特性，特别适用于反射电极膜、液晶显示器、光记录介质、有机发光二极管及电致变色等领域。
但是纯银存在易氧化、耐硫化性差的缺点，氧化及硫化使其腐蚀，使银薄膜反射率及导电率降低，并且使薄膜与基材的附着力变差。
因此，发明一种银合金靶材及其制备方法很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种银合金靶材及其制备方法，通过将金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂和非金属元素添加剂按一定配比进行熔炼得到银合金靶材，使得制得的银合金靶材相对于传统银合金靶材具有更加优异的性能，具有更大的优势，对基材具有更为优秀的附着能力，使用中将更加可靠，以解决现有技术中银合金靶材在实际使用中，其对于基材的附着能力较为一般，有较提升空间，常常会有基材脱落的风险的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种银合金靶材，包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂和非金属元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：90-97份
金属元素添加剂：1-3份
稀土元素添加剂：0.001-0.1份。
优选的，所述金属银纯度至少为99.99％。
优选的，所述金属添加剂包括锡和銦，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：0％-100％
铟：0％-100％
优选的，所述稀土元素添加剂包括钕和鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：0％-100％
鐿：0％-100％。
一种银合金靶材的制备方法，包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至200-300摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
优选的，所述S1中混合装置为球磨机。
优选的，所述S2中，初步熔炼时长为5-8小时。
优选的，所述S4中均匀加热温度为500-1000摄氏度，保温时长为2-5小时。
优选的，所述S4中通入的惰性气体为氩气。
本发明的有益效果是：
本发明通过将金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂按一定配比进行熔炼得到银合金靶材，使得制得的银合金靶材相对于传统银合金靶材具有更加优异的性能，靶材自身强度和硬度都有较好的提升，同时还具有更好的耐腐蚀性能，在各种测试中，均能有效表现出其极为优异的性能，其与基材的附着能力得到极大提升，从而使得本发明制得的银合金靶材在实际使用中，也将具有更大的优势，对基材具有更为优秀的附着能力，使用中将更加可靠。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明提供的一种银合金靶材，包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：98.9份
金属元素添加剂：1份
稀土元素添加剂：0.1份
进一步地，所述金属银纯度至少为99.99％；
进一步地，所述金属添加剂包括锡和銦，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：75％
銦：25％；
进一步地，所述稀土元素添加剂包括钕和鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：50％
鐿：50％
一种银合金靶材的制备方法，包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至200摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
进一步地，所述S1中混合装置为球磨机，可以更加高效的将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂磨粉并充分混合。
进一步地，所述S2中，初步熔炼时长为8小时。
进一步地，所述S4中均匀加热温度为800摄氏度，保温时长为5小时。
进一步地，所述S4中通入的惰性气体为氩气，有益于对加热状态中的合金铸锭进行保护，防止其发生化学反应影响其自身性质稳定。
实施例2：
本发明提供的一种银合金靶材，包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂和非金属元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：98.499份
金属元素添加剂：1.5份
稀土元素添加剂：0.001份
进一步地，所述金属银纯度至少为99.99％；
进一步地，所述金属添加剂包括锡和銦，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：0.1％
銦：99.9％；
进一步地，所述稀土元素添加剂包括钕和鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：50％
鐿：50％；
一种银合金靶材的制备方法，包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至300摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
进一步地，所述S1中混合装置为球磨机。
进一步地，所述S2中，初步熔炼时长为1小时。
进一步地，所述S4中均匀加热温度为1000摄氏度，保温时长为1小时。
进一步地，所述S4中通入的惰性气体为氩气。
实施例3：
本发明提供的一种银合金靶材及其制备方法，包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：96.9份
金属元素添加剂：3份
稀土元素添加剂：0.1份
进一步地，所述金属银纯度至少为99.99％；
进一步地，所述金属添加剂包括锡和銦，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：50％
銦：50％
进一步地，所述稀土元素添加剂包括钕和鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：70％
鐿：30％；
进一步地，包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至250摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
进一步地，所述S1中混合装置为球磨机。
进一步地，所述S2中，初步熔炼时长为2小时。
进一步地，所述S4中均匀加热温度为500摄氏度，保温时长为2小时。
进一步地，所述S4中通入的惰性气体为氩气。
实施例4：
本发明提供的一种银合金靶材，包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：96.999份
金属元素添加剂：2份
稀土元素添加剂：0.001份
进一步地，所述金属银纯度至少为99.99％；
进一步地，所述金属添加剂包括锡和銦，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：25％
銦：75％；
进一步地，所述稀土元素添加剂包括钕和鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：20％
鐿：80％
一种银合金靶材的制备方法，包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至300摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
进一步地，所述S1中混合装置为球磨机。
进一步地，所述S2中，初步熔炼时长为2小时。
进一步地，所述S4中均匀加热温度为900摄氏度，保温时长为2小时。
进一步地，所述S4中通入的惰性气体为氩气。
实施例5：
本发明提供的一种银合金靶材，包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：98.49份
金属元素添加剂：1.5份
稀土元素添加剂：0.002份
进一步地，所述金属银纯度至少为99.99％；
进一步地，所述金属添加剂包括锡和銦，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：0.1％
銦：99.9％；
进一步地，所述稀土元素添加剂包括钕和鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：55％
鐿：45％；
一种银合金靶材的制备方法，包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至200摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
进一步地，所述S1中混合装置为球磨机。
进一步地，所述S2中，初步熔炼时长为5小时。
进一步地，所述S4中均匀加热温度为500摄氏度，保温时长为2小时。
进一步地，所述S4中通入的惰性气体为氩气。
将上述实施例1-5中得到的银合金靶材投入实际测试中，关于该银合金靶材在实际测试中与基材附着性得到以下数据：
Figure BDA0002782517960000091
Figure BDA0002782517960000101
由上表可知，实施例1-5所制得的银合金靶材均具有较好的基材附着能力，通过在银合金中添加锡和銦等金属元素，使得本发明电阻温度系数低，耐腐蚀性能提升，同时表面颜色更加靓丽，对铜热电势小，而通过添加钕和鐿等稀土元素，可以有效改善银合金的抗时效软化和抗变色能力，并且实施例3中所制备的银合金靶材性能最为优异，在实际运用中，将具有更好的附着性能，从而提高基材附着率，提升资源利用率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种银合金靶材，其特征在于：包括金属银、金属元素添加剂、稀土元素添加剂和非金属元素添加剂，其中各成分质量份数为：
金属银：90-99份
金属元素添加剂：1-3份
稀土元素添加剂：0.001-0.1份。
2.根据权利要求1所述的一种银合金靶材，其特征在于：所述金属银纯度至少为99.99％。
3.根据权利要求1所述的一种银合金靶材，其特征在于：所述金属添加剂可包括锡、铟，其中各成分占金属添加剂总含量分别为：
锡：0％-100％
銦：0％-100％。
4.根据权利要求1所述的一种银合金靶材，其特征在于：所述稀土元素添加剂包括钕、鐿，其中各成分占稀土元素添加剂总含量分别为：
钕：0％-100％
鐿：0％-100％。
5.一种银合金靶材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，使用混合装置将金属银、金属元素添加剂和非金属元素添加剂混合均匀，得到混合粉末；
S2，将S1中得到的混合粉末放置入非自耗电极电弧炉中进行初步熔炼；
S3，向初步熔炼工作后的非自耗电极电弧炉中添加稀土元素添加剂，制得合金铸锭；
S4，将S3中制得的合金铸锭放置到井式炉中进行均匀加热处理，同时在加热过程中，通入惰性气体对合金铸锭进行保护；
S5，将S4中热处理后的合金铸锭风冷冷却降温至200-300摄氏度，再使用水冷冷却降温至室温。
6.根据权利要求6所述的一种银合金靶材的制备方法，其特征在于：所述S1中混合装置为球磨机。
7.根据权利要求6所述的一种银合金靶材的制备方法，其特征在于：所述S2中，初步熔炼时长为5-8小时。
8.根据权利要求6所述的一种银合金靶材的制备方法，其特征在于：所述S4中均匀加热温度为500-1000摄氏度，保温时长为2-5小时。
9.根据权利要求6所述的一种银合金靶材的制备方法，其特征在于：所述S4中通入的惰性气体为氩气。
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