CN117344263A - 一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将背板的非喷涂区域进行覆盖保护，并对喷涂区域进行冷喷砂处理；(2)对冷喷砂处理后的背板的非喷涂区域进行覆盖保护，并进行预热；(3)采用等离子喷涂工艺对所述喷涂区域进行氧化锆喷涂，得到氧化锆涂层。本发明采用等离子喷涂法制备了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，该氧化锆涂层的致密度≥95％，纯度≥99.95％，微观均匀致密，绝缘性能优良，能够有效得对靶材及背板进行保护。
Description
技术领域
本发明属于靶材制造领域，具体涉及一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层及其制备方法和应用。
背景技术
随着半导体产业的发展，陶瓷靶材的需求越来越大，主要用在现代高端电子行业。
近年国内对陶瓷靶材的需求量大幅增长，受限于陶瓷靶材的制作难度，目前国内能够生产、制造陶瓷靶材的企业屈指可数，高端电子行业对此类靶材的需求，大部分只能依赖进口。
因陶瓷靶材的溅射特性，为保证靶材真空溅射时性能稳定，要求对陶瓷靶材的背板表面进行处理，保证后续靶材膜溅射过程中不会带入杂质，提高膜溅射的纯度及良品率，并且靶材背板表面需具有一定的绝缘性，保证陶瓷靶材溅射的顺利进行。
对于部分陶瓷靶材背板，氧化锆绝缘涂层的制备是陶瓷靶材制造不可或缺的一环，对于最终陶瓷靶材的成功研发、扩宽市场发展、提高国家竞争力有重要推动作用。
例如，CN114231918A提供了一种大尺寸平面金属靶材的制备方法，包括以下步骤：先将高纯靶材金属用雾化法制成粉末，再采用超音速冷气动力喷涂法，以高纯氩气或高纯氦气作为气动介质，将高纯靶材成分的金属粉喷涂沉积到衬底板上，待涂层沉积到一定厚度后，对坯靶行真空退火以消除冷喷涂过程产生的应力；随后对靶坯进行3-9道次冷轧压延加工，获得设定厚度的板材；将板材校平、机加工至合格尺寸，再按照常规工艺绑定背板，即可制成不同规格的平面靶材。然而，现有技术难以保证靶材设置过程中的纯度，且靶材的致密度也改善不明显。
因此，设计一种绝缘性能优良，满足对靶材及背板的保护要求的氧化锆涂层，是当前研究的重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层及其制备方法和应用。本发明采用等离子喷涂法制备了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，该氧化锆涂层的致密度≥95％，纯度≥99.95％，微观均匀致密，绝缘性能优良，能够有效得对靶材及背板进行保护。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将背板的非喷涂区域进行覆盖保护，并对喷涂区域进行冷喷砂处理；
(2)对冷喷砂处理后的背板的非喷涂区域进行覆盖保护，并进行预热；
(3)采用等离子喷涂工艺对所述喷涂区域进行氧化锆喷涂，得到氧化锆涂层。
本发明采用等离子喷涂法制备了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，该氧化锆涂层的致密度≥95％，纯度≥99.95％，微观均匀致密，绝缘性能优良，能够有效得对靶材及背板进行保护。
本发明进行冷喷砂的目的是使背板的喷涂区表面发生形状变化，从而获得一定的粗糙度，有利于喷涂层与喷涂面的紧密结合。
本发明在步骤(2)中进行预热的目的是防止喷涂层与基体温差过大导致喷涂层冷却过快崩裂(陶瓷喷涂层与铜基体热膨胀系数相差较大)。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述背板在进行覆盖保护之前，先进行清洗处理，具体步骤包括：
先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗3-10min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气进行干燥。
本发明对背板进行清洗的目的是除去表面锈迹、油污以及表面杂质。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述背板的非喷涂区域采用耐高温胶布进行覆盖保护。
本发明对耐高温胶布的材质不作具体限定，示例性的，例如可以是铁氟龙或耐高温玻璃纤维胶布等。
本发明采用耐高温胶布对背板的非喷涂区域进行覆盖保护，目的是保护非喷涂区域。
优选地，步骤(1)所述背板固定于旋转平台上。
需要说明的是，背板固定于旋转平台后，平面度应≤0.5mm。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述冷喷砂处理时采用的砂粒包括白刚玉粉末。
需要说明的是，白刚玉的主要成分是Al2O3，其含量在98.65-99.37％，另外含有少量的Fe，Si和Ti等。
优选地，所述砂粒的目数为30-80目，例如可以是30目、40目、50目、60目、70目或80目等。
优选地，步骤(1)所述冷喷砂处理时的喷砂压力为0.8-1.5MPa，例如可以是0.8MPa、0.9MPa、1MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa或1.5MPa等。
本发明中，若喷砂压力过小，则难以获得所需的粗糙度；若喷砂压力过大，则容易破坏基体。
优选地，步骤(1)所述冷喷砂处理时的温度为室温，。
本发明对室温的具体温度不作限定，示例性的，例如可以是25±5℃，包括20℃、25℃或30℃等。
优选地，步骤(1)所述冷喷砂处理后，喷涂区域的粗糙度为4-7μm，例如可以是4μm、5μm、6μm或7μm等。
本发明中，适宜的喷涂区域的粗糙度有利于喷涂层和背板的喷涂面的紧密结合。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(2)所述背板的非喷涂区域进行覆盖保护采用的材料包括耐高温胶布和铁片。
本发明对耐高温胶布的材质不作具体限定，示例性的，例如可以是耐高温玻璃纤维胶布等。
本发明采用耐高温胶布和铁片对冷喷砂处理后的背板的非喷涂区域进行覆盖保护，可以有效保护非喷涂区域不受破坏。
优选地，步骤(2)所述冷喷砂处理后的背板转移至等离子喷涂车间。
优选地，所述冷喷砂处理后的背板固定于等离子喷涂车间的旋转平台上。
需要说明的是，背板固定于旋转平台后，平面度应≤0.5mm。
优选地，步骤(2)所述预热的温度为50-80℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等。
本发明中，在50-80℃范围内对背板进行预热，可以有效防止到达背板的喷涂层冷却过快产生裂纹。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(3)所述氧化锆的粒度D50为5-30μm，例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm或30μm等。
优选地，步骤(3)所述氧化锆的纯度为99.90-99.95％，例如可以是99.90％、99.91％、99.92％、99.93％、99.94％或99.95％等。
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，使用的工作气体包括氢气和/或氩气。
优选地，所述氢气的流量为10-20L/min，例如可以是10L/min、12L/min、14L/min、16L/min、18L/min或20L/min等。
优选地，所述氩气的流量为40-60L/min，例如可以是40L/min、42L/min、44L/min、46L/min、48L/min、50L/min、52L/min、54L/min、56L/min、58L/min或60L/min等。
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，喷涂距离为100-120mm，例如可以是100mm、105mm、110mm、115mm或120mm等，喷涂功率为10-14kW，例如可以是10kW、11kW、12kW、13kW或14kW等。
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，氧化锆的喷涂速率为10-30g/min，例如可以是10g/min、15g/min、20g/min、25g/min或30g/min等。
本发明中，若氧化锆的喷涂速率过小，则生产效率差；若氧化锆的喷涂速率过大，则难以获得致密的喷涂层。
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，背板的旋转速度为50-200rpm，例如可以是50rpm、100rpm、150rpm或200rpm等。
优选地，步骤(3)所述喷涂时的背板温度为120-180℃，例如可以是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或180℃等。
需要说明的是，喷涂时的背板温度指的是喷涂过程等离子体到达背板表面后背板的温度。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(3)所述进行氧化锆喷涂后，还包括以下步骤：
将背板冷却至常温，去除背板上的覆盖保护材料，进行磨削加工处理。
需要说明的是，常温指的是25℃。
本发明进行磨削加工处理的目的是去除表面杂质。
优选地，所述冷却的方式包括空冷。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(Ⅰ)背板清洗：先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗3-10min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气吹至干燥；
(Ⅱ)将背板固定于旋转平台上，使用耐高温胶布覆盖保护非喷涂区域；
(Ⅲ)将30-80目的白刚玉粉末作为喷砂原料，喷砂压力设定为0.8-1.5MPa，对喷涂区域进行冷喷砂处理，温度为室温，使喷涂区域的粗糙度为4-7μm；
(Ⅳ)将得到的产品转移至等离子喷涂车间，采用耐高温胶布和铁片覆盖保护背板的非喷涂区域，并将得到的产品固定在旋转平台上，于50-80℃下对背板进行预热，然后以粒度D50为5-30μm、纯度为99.90-99.95％的氧化锆为原料进行等离子喷涂，高温等离子体作为热源，流量为40-60L/min的氩气和流量为10-20L/min的氢气为喷涂的工作气体，设定喷涂距离为100-120mm，喷涂功率为10-14kW，氧化锆的喷涂速率为10-30g/min，背板的旋转速度为50-200rpm，得到喷涂层；
(Ⅴ)将背板空冷至常温，去除背板上的耐高温胶布和铁片，并将喷涂层磨削加工。
需要说明的是，高温等离子体主要由直流电弧和高频感应方法产生，市场上大多是以直流电弧产生的高温等离子体作为热源，以氩气或氢气等作为喷涂的工作气体，喷涂用的粉末状金属或陶瓷材料则是由气体或液体将其送入高温高速的等离子体射流中，粉末在等离子体热源中经过加热和加速，加热使其形成熔化或半熔化状态，加速使其能够快速飞行至工件表面，从而迅速铺展、凝固在基材表面，一片覆盖一片、一层覆盖一层形成层片状堆积结构的涂层。
第二方面，本发明提供一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，所述氧化锆涂层采用如第一方面所述的制备方法制备得到。
优选地，所述氧化锆涂层的厚度为0.5-1mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、或1mm等。
本发明中，若氧化锆涂层的厚度过小，则不满足产品实际的要求；若氧化锆涂层的厚度过大，则不能保证涂层性能可靠，可能会产生裂纹风险。
优选地，所述氧化锆涂层的粗糙度为3-5μm，例如可以是3μm、4μm或5μm等。
优选地，所述氧化锆涂层的致密度≥95％，例如可以是96％、97％、98％或99％等。
第三方面，本发明提供一种陶瓷靶材用背板，所述陶瓷靶材用背板包括如第二方面所述的氧化锆涂层。
本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明采用等离子喷涂法制备了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，该氧化锆涂层的致密度≥95％，纯度≥99.95％，微观均匀致密，绝缘性能优良，能够有效得对靶材及背板进行保护。
附图说明
图1为本发明实施例1中氧化锆涂层的制备工艺流程图。
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。
实施例1
本实施例提供了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层制备方法，其工艺流程图如图1所示，所述制备方法包括以下步骤：
(1)背板清洗：先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗7min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气吹至干燥；
(2)采用特制夹具将背板固定于旋转平台上，使用耐高温胶布覆盖保护非喷涂区域，固定完成后背板的平面度为0.1mm；
其中，耐高温胶布的材质为铁氟龙；
(3)将50目的白刚玉粉末作为喷砂原料，喷砂压力设定为1.2MPa，对喷涂区域进行冷喷砂处理，温度为25℃，使喷涂区域的粗糙度为4μm；
(4)将得到的产品转移至等离子喷涂车间，采用耐高温胶布和铁片覆盖保护背板的非喷涂区域，并对得到的产品使用特制夹具固定在旋转平台上，固定完成后背板的平面度为0.1mm，于65℃下对背板进行预热，然后以粒度D50为20μm、纯度为99.92％的氧化锆粉末为原料进行等离子喷涂，直流电弧产生的高温等离子体作为热源，流量50L/min的氩气和流量15L/min的氢气为喷涂的工作气体，设定喷涂距离为110mm，喷涂功率为12kW，氧化锆的喷涂速率为20g/min，背板的旋转速度为130rpm，得到氧化锆喷涂层；
其中，耐高温胶布的材质为耐高温玻璃纤维胶布；
(5)将背板空冷至25℃，去除背板上的耐高温胶布和铁片，并将背板从夹具上取下，然后将氧化锆喷涂层磨削加工，去除表面杂质。
本实施例还提供了上述方法制备得到的氧化锆涂层，所述氧化锆涂层的厚度为0.6mm，所述氧化锆涂层的粗糙度为3μm，所述氧化锆涂层的致密度为95％。
实施例2
本实施例提供了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层制备方法，其工艺流程图如图1所示，所述制备方法包括以下步骤：
(1)背板清洗：先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗5min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气吹至干燥；
(2)采用特制夹具将背板固定于旋转平台上，使用耐高温胶布覆盖保护非喷涂区域，固定完成后背板的平面度为0.1mm；
其中，耐高温胶布的材质为耐高温玻璃纤维胶布；
(3)将30目的白刚玉粉末作为喷砂原料，喷砂压力设定为0.8MPa，对喷涂区域进行冷喷砂处理，温度为25℃，使喷涂区域的粗糙度为6μm；
(4)将得到的产品转移至等离子喷涂车间，采用耐高温胶布和铁片覆盖保护背板的非喷涂区域，并对得到的产品使用特制夹具固定在旋转平台上，固定完成后背板的平面度为0.1mm，于50℃下对背板进行预热，然后以粒度D50为10μm、纯度为99.92％的氧化锆粉末为原料进行等离子喷涂，直流电弧产生的高温等离子体作为热源，流量40L/min的氩气和流量10L/min的氢气为喷涂的工作气体，设定喷涂距离为100mm，喷涂功率为10kW，氧化锆的喷涂速率为10g/min，背板的旋转速度为50rpm，得到氧化锆喷涂层；
其中，耐高温胶布的材质为99.92％；
(5)将背板空冷至25℃，去除背板上的耐高温胶布和铁片，并将背板从夹具上取下，然后将氧化锆喷涂层磨削加工，去除表面杂质。
本实施例还提供了上述方法制备得到的氧化锆涂层，所述氧化锆涂层的厚度为0.7mm，所述氧化锆涂层的粗糙度为4μm，所述氧化锆涂层的致密度为93％。
实施例3
本实施例提供了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层制备方法，其工艺流程图如图1所示，所述制备方法包括以下步骤：
(1)背板清洗：先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗10min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气吹至干燥；
(2)采用特制夹具将背板固定于旋转平台上，使用耐高温胶布覆盖保护非喷涂区域，固定完成后背板的平面度为0.1mm；
其中，耐高温胶布的材质为铁氟龙；
(3)将80目的白刚玉粉末作为喷砂原料，喷砂压力设定为1.5MPa，对喷涂区域进行冷喷砂处理，温度为25℃，使喷涂区域的粗糙度为7μm；
(4)将得到的产品转移至等离子喷涂车间，采用耐高温胶布和铁片覆盖保护背板的非喷涂区域，并对得到的产品使用特制夹具固定在旋转平台上，固定完成后背板的平面度为0.1mm，于80℃下对背板进行预热，然后以粒度D50为30μm、纯度为99.92％的氧化锆粉末为原料进行等离子喷涂，直流电弧产生的高温等离子体作为热源，流量60L/min的氩气和流量20L/min的氢气为喷涂的工作气体，设定喷涂距离为120mm，喷涂功率为14kW，氧化锆的喷涂速率为30g/min，背板的旋转速度为200rpm，得到氧化锆喷涂层；
其中，耐高温胶布的材质为铁氟龙；
(5)将背板空冷至25℃，去除背板上的耐高温胶布和铁片，并将背板从夹具上取下，然后将氧化锆喷涂层磨削加工，去除表面杂质。
本实施例还提供了上述方法制备得到的氧化锆涂层，所述氧化锆涂层的厚度为0.9mm，所述氧化锆涂层的粗糙度为5μm，所述氧化锆涂层的致密度为96％。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处为，步骤(3)中的喷砂压力设定为0.4MPa。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处为，步骤(3)中的喷砂压力设定为2MPa。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
实施例6
本实施例与实施例1的不同之处为，步骤(4)中氧化锆的喷涂速率为5g/min。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处为，步骤(4)中氧化锆的喷涂速率为35g/min。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处为，步骤(4)中氧化锆粉末替换为氧化铝粉末。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处为，步骤(4)中产品转移至等离子喷涂车间后，不再采用耐高温胶布和铁片覆盖保护背板的非喷涂区域。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处为，步骤(4)中不对背板进行预热。
其余制备方法和参数与实施例1保持一致。
性能测试
对上述实施例1-7和对比例1-3制备的带有涂层的背板进行致密性测试、纯度测试以及绝缘性能测试。
致密性测试：采用金相测量法测试涂层的孔隙率。
纯度测试：取样进行ICP-OES成分检测。
绝缘性能测试：取样测电阻率。
测试结果如表1所示。
表1
分析：
由上表可知，本发明采用等离子喷涂法制备了一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，该氧化锆涂层的致密度≥95％，纯度≥99.95％，微观均匀致密，绝缘性能优良，能够有效得对靶材及背板进行保护。
由实施例1与实施例4-5的数据结果可知，喷砂压力大小跟涂层致密性没有明显的对应关系，喷砂压力大小与涂层与基体结合强度有关，若喷砂压力过小，则难以获得所需的粗糙度；若喷砂压力过大，则容易破坏基体。
由实施例1与实施例6-7的数据结果可知，若氧化锆的喷涂速率过小，则生产效率差，但对致密性影响较小；若氧化锆的喷涂速率过大，则难以获得致密的喷涂层，绝缘性能变差。
由实施例1与对比例1的数据结果可知，氧化锆粉末替换为氧化铝粉末，则涂层的致密性下降，绝缘性能变差。
由实施例1与对比例2的数据结果可知，本发明采用耐高温胶布和铁片对冷喷砂处理后的背板的非喷涂区域进行覆盖保护，不贴高温胶布会导致非喷涂区污染，但对涂层的纯度、致密性以及绝缘性能影响较小。
由实施例1与对比例3的数据结果可知，若不对背板进行预热，则涂层冷却过快，与基体热膨胀系数相差大，容易崩掉。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将背板的非喷涂区域进行覆盖保护，并对喷涂区域进行冷喷砂处理；
(2)对冷喷砂处理后的背板的非喷涂区域进行覆盖保护，并进行预热；
(3)采用等离子喷涂工艺对所述喷涂区域进行氧化锆喷涂，得到氧化锆涂层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述背板在进行覆盖保护之前，先进行清洗处理，具体步骤包括：
先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗3-10min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气进行干燥。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述背板的非喷涂区域采用耐高温胶布进行覆盖保护；
优选地，步骤(1)所述背板固定于旋转平台上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述冷喷砂处理时采用的砂粒包括白刚玉粉末；
优选地，所述砂粒的目数为30-80目；
优选地，步骤(1)所述冷喷砂处理时的喷砂压力为0.8-1.5MPa；
优选地，步骤(1)所述冷喷砂处理时的温度为室温；
优选地，步骤(1)所述冷喷砂处理后，喷涂区域的粗糙度为4-7μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述背板的非喷涂区域进行覆盖保护采用的材料包括耐高温胶布和铁片；
优选地，步骤(2)所述冷喷砂处理后的背板转移至等离子喷涂车间；
优选地，步骤(2)所述预热的温度为50-80℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述氧化锆的粒度D50为5-30μm；
优选地，步骤(3)所述氧化锆的纯度为99.90-99.95％；
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，使用的工作气体包括氢气和/或氩气；
优选地，所述氢气的流量为10-20L/min；
优选地，所述氩气的流量为40-60L/min；
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，喷涂距离为100-120mm，喷涂功率为10-14kW；
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，氧化锆的喷涂速率为10-30g/min；
优选地，步骤(3)所述等离子喷涂工艺中，背板的旋转速度为50-200rpm；
优选地，步骤(3)所述喷涂时的背板温度为120-180℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述进行氧化锆喷涂后，还包括以下步骤：
将背板冷却至常温，去除背板上的覆盖保护材料，进行磨削加工处理；
优选地，所述冷却的方式包括空冷。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(Ⅰ)背板清洗：先使用百洁布抛光，丙酮擦拭，然后使用除油粉超声清洗3-10min，再使用去离子水冲洗，最后使用压缩空气吹至干燥；
(Ⅱ)将背板固定于旋转平台上，使用耐高温胶布覆盖保护非喷涂区域；
(Ⅲ)将30-80目的白刚玉粉末作为喷砂原料，喷砂压力设定为0.8-1.5MPa，对喷涂区域进行冷喷砂处理，温度为室温，使喷涂区域的粗糙度为4-7μm；
(Ⅳ)将得到的产品转移至等离子喷涂车间，采用耐高温胶布和铁片覆盖保护背板的非喷涂区域，并将得到的产品固定在旋转平台上，于50-80℃下对背板进行预热，然后以粒度D50为5-30μm、纯度为99.90-99.95％的氧化锆为原料进行等离子喷涂，高温等离子体作为热源，流量为40-60L/min的氩气和流量为10-20L/min的氢气为喷涂的工作气体，设定喷涂距离为100-120mm，喷涂功率为10-14kW，氧化锆的喷涂速率为10-30g/min，背板的旋转速度为50-200rpm，得到喷涂层；
(Ⅴ)将背板空冷至常温，去除背板上的耐高温胶布和铁片，并将喷涂层磨削加工。
9.一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层，其特征在于，所述氧化锆涂层采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到；
优选地，所述氧化锆涂层的厚度为0.5-1mm；
优选地，所述氧化锆涂层的粗糙度为3-5μm；
优选地，所述氧化锆涂层的致密度≥95％。
10.一种陶瓷靶材用背板，其特征在于，所述陶瓷靶材用背板包括如权利要求9所述的氧化锆涂层。
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| CN202311307075.XA CN117344263A (zh) | 2023-10-10 | 2023-10-10 | 一种陶瓷靶材用背板的氧化锆涂层及其制备方法和应用 |
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