CN115213411A - 一种低氧、均匀铬硅靶材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低氧、均匀铬硅靶材及其制备方法，该制备方法包括：将Cr粉与急速冷冻处理后的Si粉混合，经均匀化处理后得到混合均匀的Cr‑Si合金粉末；将Cr‑Si合金粉末装入模具后进行预压脱气处理；脱气后的模具在真空状态下升温至第一温度后进行保温预处理；将预处理后的模具继续升温至第二温度后进行保温保压处理，得到低氧、均匀铬硅靶材。其中通过对Si颗粒进行液氮急冷后经球磨得到低氧、低粒度、颗粒更小的Si粉；减少了靶材含氧量，提高靶材的均匀性，致密性；铬硅靶材相对密度≥99.1％；含氧量≤0.0462％。本发明在操作上相对简单，无复杂工序的产生，除了烧结设备，无需其它大型设备辅助生产，适合应用于工业推广。
Description
技术领域
本发明属于合金靶材技术领域，具体涉及一种低氧、均匀铬硅靶材及其制备方法。
背景技术
磁控溅射过程中所用靶材的质量是影响磁控溅射镀膜质量的关键因素之一，因此对溅射靶材的质量要求高于传统材料行业对材料的质量要求。溅射靶材的质量要求主要包括对靶材尺寸、平整度、纯度、成分含量、氧含量、密度、晶粒尺寸与缺陷控制等方面的要求。
硅铬合金溅射靶材是一种新型的溅射靶材，作为一种真空溅镀的良好导体，可以用于电子栅门材料以及电子薄膜领域。近年国内对高纯度铬硅靶材的需求量大幅增长，但是目前国内生产的铬硅靶材密度低，无法满足高端电子行业对于靶材质量的要求，仅仅部分用于低端产品中，高端的铬硅靶材只能依赖于进口，因此研发高质量的铬硅靶材是打破国外垄断、降低下游成本的关键。
专利CN114262873A公开了一种CrSi基合金靶材及其制备方法，将Cr粉和Si粉和Me(B、Nb、W、Mo、Ta、V一种或多种)，先预合金粉末制备，在进行脱气后进行热等静压处理，去除包套得到胚料，机械加工得到CrSi基合金靶材。专利CN111058004A公开了一种铬硅合金溅射靶材的制备方法，将目标比例的铬硅合金粉末装入模具、振实处理，随后脱气处理，再进行热等静压处理，最后通过机械加工得到铬硅合金溅射靶材。
但是现有的铬硅合金靶材的加工过程中仍然需要进行热等静压处理，对设备的要求较高，不利于降低所述铬硅合金靶材的制造成本。虽然也考虑到密度的控制，但是仍然存在现有靶材中Si粉颗粒大，Si粉在靶材中分布不均匀，且靶材中可能有微量的气孔存在、合金中靶材的氧含量较高等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，将Si颗粒进行液氮急冷，从而可以制备得到低氧、低粒度的Si粉，与Cr制备的铬硅靶材成分均匀、致密度高、氧含量低，很好的保证了靶材使用性能的优异性。
本发明的第二个目的是为了提供一种上述低氧、均匀铬硅靶材的制备方法制备得到的低氧、均匀铬硅靶材。
实现本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：
一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Cr粉与急速冷冻处理后的Si粉按照目标质量比例混合，经均匀化处理后得到混合均匀的Cr-Si合金粉末；
S2、将步骤S1的Cr-Si合金粉末装入模具后在真空热压炉中进行预压脱气处理；
S3、将步骤S2脱气后的模具在真空状态下升温至第一温度后进行保温预处理；
S4、将步骤S3预处理后的模具继续升温至第二温度后进行保温保压处理，得到低氧、均匀铬硅靶材。
进一步的，步骤S1中急速冷冻处理后的Si粉由以下方法制备得到:将Si粉在真空状态下加热至1000～1200℃，保温4～8h后，使用液氮进行急速冷却处理20～40min得到脆性的Si颗粒；将得到的脆性的Si颗粒进行球磨后干燥，得到低氧、低粒度的Si粉。
进一步的，所述Si粉纯度为5N以上、颗粒度为1～3mm；所述球磨在真空球磨罐中进行，真空度为0.1～100Pa；球磨介质为无水乙醇或异丙醇；磨球为氧化锆球，物料与磨球的质量比为2～5:1，物料与球磨介质的质量比为4～6：1；球磨时间为2～4h。
进一步的，步骤S1中均匀化处理在真空球磨罐中进行，步骤为：
将急速冷冻处理后的Si粉和Cr粉放入到真空球磨罐中，放入磨球后密封，抽真空，将抽真空的球磨罐放到翻滚式机器上进行8～10h的均匀化处理。
进一步的，步骤S2中预压脱气处理的条件为：预压的条件为：2～3T/min，5～10MPa，3～5min。
进一步的，步骤S3中保温预处理的步骤为：
抽真空至炉膛内真空度达到5～10Pa，以5～10℃/min升温至第一温度后进行保温30～60min，所述第一温度为700～900℃。
进一步的，步骤S4中第二温度为1100～1200℃；升温的速率为5～10℃/min；保温时间为150～180min。
进一步的，所述保温保压分两个阶段，在第二温度下保温30～60min后，加压至25～35MPa，继续保温保压。
实现本发明的目的之二可以通过采取如下技术方案达到：
一种低氧、均匀铬硅靶材，由上述任一所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法制备得到。
进一步的，所述低氧、均匀铬硅靶材的相对密度≥99.1％；所述低氧、均匀铬硅靶材的含氧量≤0.0462％；所述低氧、均匀铬硅靶材中硅含量为40～60％。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，通过对Si颗粒进行液氮急冷获得脆性的Si颗粒，再经球磨得到低氧、低粒度、颗粒更小的Si粉；增加了Si粉比表面积能，降低Cr-Si合金靶材在烧结中对温度和压力的敏感性；提高Si在Cr-Si合金靶材中的均匀性，提高了Cr-Si合金靶材的致密性，提高了Cr-Si合金靶材的性能，制备成型性能优良的低氧、均匀的Cr-Si合金靶材。
2、本发明在操作上相对简单，无复杂工序的产生，除了烧结设备，无需其它大型设备辅助生产，适合应用于工业推广。
3、本发明提供的低氧、均匀铬硅靶材还具有高致密度、氧含量低、分布均匀的特点，其中所述低氧、均匀铬硅靶材中硅含量为40～60％，相对密度≥99.1％；含氧量≤0.0462％。
附图说明
图1为实施例2急冷处理的Si粉经球磨干燥后的比表面积和粒度分布测试图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。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的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。
现有铬硅合金靶材存在但是Si粉在靶材中颗粒大，靶材中Si粉分布不均匀，且可能有微量的气孔存在、合金中靶材的氧含量较高等问题。因此本发明旨在提供一种具有高均匀性和致密性的Cr-Si合金靶材的制备方法，提高Cr-Si合金靶材的性能，降低Cr-Si靶材对于温度和压力的敏感度，提高靶材的致密度和均匀性，防止在镀膜过程中因为气孔产生的污染和镀膜后薄层的不均一性，增加Cr-Si合金靶材的使用寿命和应用领域，并适合工业化推广。
一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Cr粉与急速冷冻处理后的Si粉按照目标质量比例混合，经均匀化处理后得到混合均匀的Cr-Si合金粉末；
S2、将步骤S1的Cr-Si合金粉末装入模具后在真空热压炉中进行预压脱气处理；
S3、将步骤S2脱气后的模具在真空状态下升温至第一温度后进行保温预处理；
S4、将步骤S3预处理后的模具继续升温至第二温度后进行保温保压处理，得到低氧、均匀铬硅靶材。
本发明对Si颗粒进行热处理，然后采用液氮急冷方式，得到脆性Si颗粒，以便后续进行有效破碎制粉，得到细小Si粉，进一步提高Si在Cr-Si合金靶材中的均匀性，同时也提高Cr-Si合金靶材的致密性，提高Cr-Si合金靶材的性能。
在其中一个实施例中，步骤S1中急速冷冻处理后的Si粉由以下方法制备得到:
将Si粉在真空状态下加热至1000～1200℃，保温4～8h后，使用液氮进行急速冷却处理20～40min得到脆性的Si颗粒；将得到的脆性的Si颗粒进行球磨后干燥，得到低氧、低粒度的Si粉。
Si粉在真空环境中可以避免在高温处理过程中被氧化，高温中保温可以使得Si粉颗粒整体热处理均匀，避免受热不均匀在急冷过程中Si粉各部分脆性不一致，在粉碎过程中形成的颗粒大小差别较大；同时真空状态热处理可以排除Si粉间的氧气，通过液氮急冷更可以进一步降低Si粉中氧含量。
优选的，Si粉可以放入到石墨坩埚中，进行真空感应加热，真空度小于10-1Pa。
在其中一个实施例中，所述Si粉纯度为5N以上、颗粒度为1～3mm；所述球磨在真空球磨罐中进行，真空度为0.1～100Pa；球磨介质为无水乙醇或异丙醇；磨球为氧化锆球，物料与磨球的质量比为2～5:1，物料与球磨介质的质量比为4～6：1；球磨时间为2～4h。
选择高纯度，颗粒为1-3mm的Si粉进行急冷处理，可以通过粉碎获得更细小的均匀Si粉颗粒，进一步提高Si在Cr-Si合金靶材中的均匀性，并且避免粉碎后再进行提纯，增加提纯难度，得到的粉碎颗粒符合高质量铬硅靶材的要求。
粉碎采用采用真空湿磨的方法，不但可以将脆性的Si颗粒粉碎均匀，还能有效避免氧的引入，严格控制了Si粉氧含量，得到低氧、低粒度的Si粉。
优选的，Si粉球磨完成，将球磨后的Si粉放到真空干燥箱中进行真空干燥处理，干燥温度为60～100℃，干燥时间为4～6h，干燥箱的真空度为0.01～0.1Pa。
在其中一个实施例中，步骤S1中均匀化处理在真空球磨罐中进行，步骤为：
将急速冷冻处理后的Si粉和Cr粉放入到真空球磨罐中，放入的磨球后密封，抽真空，将抽真空的球磨罐放到翻滚式机器上进行8～10h的均匀化处理。
均匀化处理使得制备Cr-Si靶材的Cr粉和Si混合均匀，其中在真空球磨罐中进行均匀化处理，可以严格控制了均质过程中Cr-Si粉中的氧含量。
优选的，在进行均匀化处理之前，对干燥的急速冷冻处理后的低氧、低粒度的Si粉进行过筛处理，得到D50为2～4μm左右的Si粉；进一步优选的，过筛得到D50为3μm左右的Si粉。
优选的，均匀化处理时，Si粉和Cr粉与磨球按照质量比为1：0.3～0.5加入真空球磨罐中后，盖上盖进行密封，抽真空至罐内小于0.1Pa。
优选的，均匀化处理后，将均匀后的Cr-Si粉筛出，备用。
优选的，步骤S1和步骤S2在手套箱内进行，手套箱控制水含量小于1ppm，氧含量小于1ppm。
采用真空湿磨粉碎和真空球磨罐均匀化，并结合手套箱中，能有效避免氧的引入，严格控制了Si粉或者均质过程中Cr-Si粉中的氧含量，进而制得的Cr-Si靶材氧含量低。
在其中一个实施例中，步骤S2中预压脱气处理的条件为：预压的条件为：2～3T/min，5～10MPa，3～5min。
预压的目的在于排除模具中的空气，采用上述工艺可以使Cr-Si粉更为紧固，提高CrSi靶材的成品率。
优选的，预压时使用石墨模具，先在石墨模具四周放一层厚度约0.38mm的石墨纸中，然后将Cr-Si合金粉放入带有石墨纸的石墨模具中，用剥料勺将Cr-Si合金粉铺平，压上石墨压头后，接着用升降机将石墨模具平整稳定的放入真空热压炉中，使得压柱和模具中心对齐。
在其中一个实施例中，步骤S3中保温预处理的步骤为：
抽真空至真空度达到5～10Pa，以5～10℃/min升温至第一温度后进行保温30～60min，所述第一温度为700～900℃。
热处理过程在真空热压炉中进行，将炉膛内抽真空，进行升温，保温预处理。其中对Cr-Si粉末进行预处理，可以提高了Cr-Si粉末烧结时温度的一致性，降低烧结过程中开裂、分层的风险。
在其中一个实施例中，步骤S4中第二温度为1100～1200℃；升温的速率为5～10℃/min；保温时间为150～180min。
优选的，升温速率为10℃/min；保温时间为150min。
在其中一个实施例中，所述保温保压分两个阶段，在第二温度下保温30～60min后，加压至25～35MPa，继续保温保压。
优选的，压力为30MPa。
在其中一个实施例中，步骤S4中，保温保压结束后，缓慢降压至10MPa，随炉冷却，脱模后得到CrSi合金毛坯。
在其中一个实施例中，将CrSi合金毛坯进行初步研磨，进行检测，后按图纸加工到规定尺寸，得到CrSi合金靶材。
因此本发明提供一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，通过对Si颗粒进行液氮急冷获得脆性的Si颗粒，再经球磨得到低氧、低粒度、颗粒更小的Si粉；并在处理过程中结合手套箱，降低了Si粉和Si-Cr合金粉中的氧含量；提高Si在Cr-Si合金靶材中的均匀性，提高了Cr-Si合金靶材的致密性，提高了Cr-Si合金靶材的性能，制备成型性能优良的低氧、均匀的Cr-Si合金靶材。本发明在操作上相对简单，无复杂工序的产生，除了烧结设备，无需其它大型设备辅助生产，适合应用于工业推广。
本发明还提供一种低氧、均匀铬硅靶材，由上述低氧、均匀铬硅靶材的制备方法制备得到。
在其中一个实施例中，所述低氧、均匀铬硅靶材的相对密度≥99.1％；所述低氧、均匀铬硅靶材的含氧量≤0.0462％；所述低氧、均匀铬硅靶材中硅含量为40～60％。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1：
选取纯度5N，颗粒度为1～3mm的Si颗粒，放入到石墨坩埚中，真空度小于10-1Pa下进行真空感应加热至1000℃，保温时间为6h。采用液氮将经过保温的Si颗粒急冷处理30min得到脆性的Si颗粒；
将上述得到的脆性Si颗粒放入到真空球磨罐中，按照Si颗粒与球磨质量比为2:1加入氧化锆球，球磨介质选用无水乙醇，其中无水乙醇与Si颗粒质量比为1:4，真空度为0.5Pa下球磨4h进行球磨制粉；
将球磨后的Si粉置于真空干燥箱，在60℃温度、真空度小于0.1Pa下进行真空干燥6h得到干燥后的Si粉；
将干燥后的Si粉，放入到手套箱中进行过筛处理，得到D50为3μmm左右的Si粉，在手套箱中将Cr粉和上述Si粉按照质量比为60:40加入到真空球磨罐中，然后按照物料与磨球质量比为1：0.3放入一定的磨球，盖上盖密封，抽真空至罐内小于0.1Pa，其中控制手套箱中水含量小于1ppm，氧含量小于1ppm；将抽真空的球磨罐放到翻滚式机器上，进行10h的均匀化处理，转速为30r/min，结束后，将球磨桶放入手套箱中，将均匀后的Cr-Si粉筛出；
在石墨模具四周放一层厚度约0.38mm的石墨纸中，然后将筛出的Cr-Si合金粉放入带有石墨纸的石墨模具中，用剥料勺将Cr-Si合金粉铺平，压上石墨压头后，接着用升降机将石墨模具平整稳定的放入真空热压炉中，使得压柱和模具中心对齐。首先以2T/min进行预压，预压压力为5MPa，排除石墨模具中的空气，保持5min后卸压，得到CrSi合金坯体；
关闭炉门，真空热压炉中抽真空至炉膛内真空度达到5Pa时，开始加热，先以5℃/min升温至700℃进行保温，保温时间为60min，再以5℃/min升温至1200℃，进行保温30min，然后开始加压至25MPa，继续保温保压150min；保温保压结束后，缓慢降压至10MPa，随炉冷却，打开炉门，脱模后得到CrSi合金毛坯；将CrSi合金毛坯研磨，进行检测，后按图纸加工到规定尺寸，得到低氧、均匀CrSi靶材。
实施例2：
选取纯度5N，颗粒度为1～3mm的Si颗粒，放入到石墨坩埚中，真空度小于10-1Pa下进行真空感应加热至1100℃，保温时间为5h。采用液氮将经过保温的Si颗粒急冷处理40min得到脆性的Si颗粒；
将上述得到的脆性Si颗粒放入到真空球磨罐中，按照Si颗粒与球磨质量比为3.5:1加入氧化锆球，球磨介质选用无水乙醇，其中无水乙醇与Si颗粒质量比为1:5，真空度为0.5Pa下球磨3h进行球磨制粉；
将球磨后的Si粉置于真空干燥箱，在80℃温度、真空度小于0.1Pa下进行真空干燥5h得到干燥后的Si粉；
将干燥后的Si粉，放入到手套箱中进行过筛处理，得到D50为3μmm左右的Si粉，在手套箱中将Cr粉和上述Si粉按照质量比为50:50加入到真空球磨罐中，然后按照物料与磨球质量比为1：0.4放入一定的磨球，盖上盖密封，抽真空至罐内小于0.1Pa，其中控制手套箱中水含量小于1ppm，氧含量小于1ppm；将抽真空的球磨罐放到翻滚式机器上，进行8h的均匀化处理，转速为30r/min，结束后，将球磨桶放入手套箱中，将均匀后的Cr-Si粉筛出；
在石墨模具四周放一层厚度约0.38mm的石墨纸中，然后将筛出的Cr-Si合金粉放入带有石墨纸的石墨模具中，用剥料勺将Cr-Si合金粉铺平，压上石墨压头后，接着用升降机将石墨模具平整稳定的放入真空热压炉中，使得压柱和模具中心对齐。首先以2.5T/min进行预压，预压压力为7.5MPa，排除石墨模具中的空气，保持4min后卸压，得到CrSi合金坯体；
关闭炉门，真空热压炉中抽真空至炉膛内真空度达到7.5Pa时，开始加热，先以7.5℃/min升温至800℃进行保温，保温时间为50min，再以7.5℃/min升温至1150℃，进行保温45min，然后开始加压至30MPa，继续保温保压105min；保温保压结束后，缓慢降压至10MPa，随炉冷却，打开炉门，脱模后得到CrSi合金毛坯；将CrSi合金毛坯研磨，进行检测，后按图纸加工到规定尺寸，得到低氧、均匀CrSi靶材。
实施例3：
选取纯度5N，颗粒度为1～3mm的Si颗粒，放入到石墨坩埚中，真空度小于10-1Pa下进行真空感应加热至1:200℃，保温时间为4h。采用液氮将经过保温的Si颗粒急冷处理30min得到脆性的Si颗粒；
将上述得到的脆性Si颗粒放入到真空球磨罐中，按照Si颗粒与球磨质量比为5:1加入氧化锆球，球磨介质选用无水乙醇，其中无水乙醇与Si颗粒质量比为1:6，真空度为0.5Pa下球磨2h进行球磨制粉；
将球磨后的Si粉置于真空干燥箱，在100℃温度、真空度小于0.1Pa下进行真空干燥4h得到干燥后的Si粉；
将干燥后的Si粉，放入到手套箱中进行过筛处理，得到D50为3μmm左右的Si粉，在手套箱中将Cr粉和上述Si粉按照质量比为40:60加入到真空球磨罐中，然后按照物料与磨球质量比为1：0.5放入一定的磨球，盖上盖密封，抽真空至罐内小于0.1Pa，其中控制手套箱中水含量小于1ppm，氧含量小于1ppm；将抽真空的球磨罐放到翻滚式机器上，进行9h的均匀化处理，转速为30r/min，结束后，将球磨桶放入手套箱中，将均匀后的Cr-Si粉筛出；
在石墨模具四周放一层厚度约0.38mm的石墨纸中，然后将筛出的Cr-Si合金粉放入带有石墨纸的石墨模具中，用剥料勺将Cr-Si合金粉铺平，压上石墨压头后，接着用升降机将石墨模具平整稳定的放入真空热压炉中，使得压柱和模具中心对齐。首先以3T/min进行预压，预压压力为10MPa，排除石墨模具中的空气，保持3min后卸压，得到CrSi合金坯体；
关闭炉门，真空热压炉中抽真空至炉膛内真空度达到10Pa时，开始加热，先以10℃/min升温至900℃进行保温，保温时间为60min，再以10℃/min升温至1200℃，进行保温60min，然后开始加压至35MPa，继续保温保压90min；保温保压结束后，缓慢降压至10MPa，随炉冷却，打开炉门，脱模后得到CrSi合金毛坯；将CrSi合金毛坯研磨，进行检测，后按图纸加工到规定尺寸，得到低氧、均匀CrSi靶材。
对比例1：
与实施例2的区别在于，选取纯度5N，颗粒度为1～3mm的Si颗粒，不经过急冷处理，直接放入到真空球磨罐中，进行球磨，并选择D50左右粒径的Si粉与Cr粉进行反应，后续过程与实施例2相同。
对比例2：
与实施例2的区别在于，没有在800℃进行保温50min，而是直接以7.5℃/min升温至1150℃，进行保温45min，然后开始加压至30MPa，继续保温保压105min；保温保压结束后；其他过程与实施例2相同。
对比例3：
与实施例2的区别在于，采用热等静压设备进行，先以7.5℃/min升温至800℃进行保温，保温时间为50min，再以7.5℃/min升温至1150℃，加压至10KSi后进行保温保压处理150min；其他过程与实施例2相同。
试验例1：
将实施例2急冷处理的Si粉经球磨干燥后进行比表面积和粒度分布测试，测试仪器为：马尔文3000激光粒度仪。测试结果如图1所示。
从图1可以看出，经急冷处理后的Si粉在球磨后，比表面积高达3244m2/kg；颗粒直径主要分布在0.2～10μm之间，D50平均粒径在2.82μm左右，说明得到了高比表面、大小较均匀的细小Si粉。
试验例2：
将实施例1～3制备的低氧、均匀CrSi靶材和对比例1～3的CrSi合金进行性能测试：
含氧量测试：采用LECO RO600型的氧分析仪；
密度检测：采用阿基米德原理进行检测；
铬含量测试：通过ICP-OES仪进行元素分析。
测试结果如表1所示：
从表1中可知，实施例1～3制备的低氧、均匀CrSi靶材的相对度更高，可高达99.4％；并且靶材均匀致密，无开裂、分层，含氧量不超过485ppm,可低至462ppm。而对比例1制备的CrSi靶材的相对密度只有96.3％，含氧量高达1856ppm，内部结构具有微量气孔，并且易开裂，说明对Si颗粒进行急冷处理可以提高靶材的相对密度并且降低靶材中的含氧量，具有显著的效果。对比例2不进行预处理，靶材具有微小微裂纹、有分层结构，说明预处理可以提高Cr-Si粉末烧结的一致性，降低烧结过程中开裂、分层的风险。对比例3则表明，本申请实施例1-3的靶材，不使用热等静压处理，仍然能达到热等静压处理能达到的效果，得到的靶材的相对密度和氧含量相差不大；但是克服了热等静压对设备的要求较高，不利于降低所述铬硅合金靶材的制造成本的问题。
因此综上，本发明低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，通过对Si颗粒进行液氮急冷后球磨，得到颗粒更小的Si粉；增加了Si粉比表面积能，降低Cr-Si合金靶材在烧结中对温度和压力的敏感性；提高Si在Cr-Si合金靶材中的均匀性，提高了Cr-Si合金靶材的致密性，提高了Cr-Si合金靶材的性能，结合本发明其他制备步骤，制备成型性能优良的低氧、均匀的Cr-Si合金靶材。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将Cr粉与急速冷冻处理后的Si粉按照目标质量比例混合，经均匀化处理后得到混合均匀的Cr-Si合金粉末；
S2、将步骤S1的Cr-Si合金粉末装入模具后在真空热压炉中进行预压脱气处理；
S3、将步骤S2脱气后的模具在真空状态下升温至第一温度后进行保温预处理；
S4、将步骤S3预处理后的模具继续升温至第二温度后进行保温保压处理，得到低氧、均匀铬硅靶材。
2.根据权利要求1所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，步骤S1中急速冷冻处理后的Si粉由以下方法制备得到:
将Si粉在真空状态下加热至1000～1200℃，保温4～8h后，使用液氮进行急速冷却处理20～40min得到脆性的Si颗粒；将得到的脆性的Si颗粒进行球磨后干燥，得到低氧、低粒度的Si粉。
3.根据权利要求2所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，
所述Si粉纯度为5N以上，颗粒度为1～3mm；所述球磨在真空球磨罐中进行，真空度为0.1～100Pa；球磨介质为无水乙醇或异丙醇；磨球为氧化锆球，物料与磨球的质量比为2～5:1，物料与球磨介质的质量比为4～6：1；球磨时间为2～4h。
4.根据权利要求1所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，
步骤S1中均匀化处理在真空球磨罐中进行，步骤为：
将急速冷冻处理后的Si粉和Cr粉放入到真空球磨罐中，放入磨球后密封，抽真空，将抽真空的球磨罐放到翻滚式机器上进行8～10h的均匀化处理。
5.根据权利要求1所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，
步骤S2中预压脱气处理的条件为：预压的条件为：2～3T/min，5～10MPa，3～5min。
6.根据权利要求1所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，
步骤S3中保温预处理的步骤为：
抽真空至真空度达到5～10Pa，以5～10℃/min升温至第一温度后进行保温30～60min，所述第一温度为700～900℃。
7.根据权利要求1所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，
步骤S4中第二温度为1100～1200℃；升温的速率为5～10℃/min；保温时间为150～180min。
8.根据权利要求7所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法，其特征在于，
所述保温保压分两个阶段，在第二温度下保温30～60min后，加压至25～35MPa，继续保温保压。
9.一种低氧、均匀铬硅靶材，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的一种低氧、均匀铬硅靶材的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的低氧、均匀铬硅靶材，其特征在于，所述低氧、均匀铬硅靶材的相对密度≥99.1％；所述低氧、均匀铬硅靶材的含氧量≤0.0462％；所述低氧、均匀铬硅靶材中硅含量为40～60％。
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