CZ289688B6 - Způsob výroby produktů na bázi ITO-slitin - Google Patents

Způsob výroby produktů na bázi ITO-slitin Download PDF

Info

Publication number
CZ289688B6
CZ289688B6 CZ1998587A CZ58798A CZ289688B6 CZ 289688 B6 CZ289688 B6 CZ 289688B6 CZ 1998587 A CZ1998587 A CZ 1998587A CZ 58798 A CZ58798 A CZ 58798A CZ 289688 B6 CZ289688 B6 CZ 289688B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
powder
alloy
porous
tin
indium oxide
Prior art date
Application number
CZ1998587A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ58798A3 (cs
Inventor
Paul Lippens
Ludo Froyen
Louis Buekenhout
Original Assignee
Innovative Sputtering Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innovative Sputtering Technology filed Critical Innovative Sputtering Technology
Publication of CZ58798A3 publication Critical patent/CZ58798A3/cs
Publication of CZ289688B6 publication Critical patent/CZ289688B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/1208Containers or coating used therefor
    • B22F3/1216Container composition
    • B22F3/1241Container composition layered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10Alloys containing non-metals
    • C22C1/1084Alloys containing non-metals by mechanical alloying (blending, milling)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/12Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/086Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

P°i zp sobu v²roby nepor zn ho produktu se vych z z minoritn ho pod lu c nov ho pr ku a majoritn ho pod lu pr ku oxidu indit ho, p°i em zp sob zahrnuje m sen a mlet c nov ho pr ku a pr ku oxidu indit ho v p° tomnosti reguluj c ho inidla tvo°en ho alkoholem k dosa en rovnom rn distribuce stic c nov ho pr ku po povrchu stic pr ku oxidu indit ho a upevn n stic c nov ho pr ku na povrchu stic pr ku oxidu indit ho, a zhutn n takto vytvo°en pr kov slitiny p°i vysok teplot . Nepor zn produkt na b zi mechanicky vytvo°en pr kov slitiny vyroben² uveden²m zp sobem je vhodn² pro pou it jako ter k p°i nan en ITO-kompozic plazmov²m rozpra ov n m.\

Description

Způsob výroby produktů na bázi ITO-slitin
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby produktů na bázi ITO-slitin, a zejména neporézních produktů na bázi slitin oxidu inditého a cínu používaných jako terčíků při nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním. ITO-slitinou se rozumí slitiny na bázi cínu a oxidu india. Stejně tak ITOkompozicemi se rozumí kompozice na bázi cínu a oxidu india.
Dosavadní stav techniky
Z oblasti dosavadního stavu techniky, zejména z dokumentu DE 40 37 733 AI je známá výroba ITO-terčíků pro plazmové rozprašování. V tomto dokumentu je uvedeno několik použití foliových podložek pokrytých tenkými vrstvami ITO-produktů pomocí plazmového rozprašování, jakým je např. použití těchto podložek pro dotykové panely. Terčíky jsou vyrobeny lisováním a slinováním směsi jemného prášku In2O3 s jemným práškem SnO2 v kyslíkové atmosféře. Ačkoliv takto vyrobený terčík má vysokou hustotu, má poměrně malou elektrickou vodivost, takže může být pouze použit při nízké hustotě vývinu energie stejnosměrného proudu ve stejnosměrném magnetronovém výboji.
Alternativní způsob výroby ITO-terčíků je popsán v patentovém dokumentu JP 06-002124. Tento způsob zahrnuje stupeň spočívající ve vytvoření směsi prášku oxidu inditého In2O3 a prášku oxidu cínatého SnO, stupeň spočívající v tepelné úpravě smíchaných prášků, stupeň spočívající v rozmělňování smíchaných prášků a stupeň spočívající ve zhutnění uvedených prášků.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je poskytnout neporézní produkt na bázi práškové metalurgické slitiny, který by měl vlastnosti charakteristické pro indium, cín a kyslík a lepší vodivost. Podle vynálezu nevýhoda nízké vodivosti může být překonána v případě, že cín Sn je do prášku oxidu inditého In2O3 přidán ne ve formě oxidu, nýbrž v jeho kovovém stavu, a že kovová fáze cínu je udržována ve velké míře po celou dobu výroby neporézního produktu. Neporézním produktem na bázi kovové práškové slitiny se v této přihlášce vynálezu rozumí produkt s hustotou alespoň 95 % teoretické hustoty In2O3.
Dalším cílem vynálezu je použití uvedeného produktu jako terčíku při nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním, které umožňuje vyloučení nebo silné omezení přidání reakčního kyslíkového plynu do inertního plynu (ve většině případů do argonu). To zjednodušuje podstatně regulaci rozprašovacího procesu. Vynález se tudíž rovněž týká použití výše uvedeného neporézní produktu jako terčíku při způsobu kontinuálního nanášení ITO-kompozic na podložku plazmovým rozprašováním, přičemž uvedený terčík je rozprašován v atmosféře obsahující alespoň 90 % argonu a zbytek plynného kyslíku. Podložka může být tvořena podlouhlým předmětem, jakým je např. drát, vlákno, kord, pás, tyč, trubka nebo profil, nebo řada těchto předmětů v paralelním uspořádání. Podložka může být rovněž tvořena rovinným předmětem, jakým může být fólie, film, pás, tkaná, opletená, pletená nebo netkaná tkanina, deska nebo plech. V závislosti na tvaru podložky, která má být pokryta ITO-kompozicí, terčík může mít rovinný nebo trubicovitý tvar.
Předmětem vynálezu je způsob výroby neporézního produktu na bázi metalurgické práškové slitiny, při kterém se vychází z minoritního podílu cínového prášku a majoritního podílu prášku oxidu inditého, přičemž podstata tohoto způsobu spočívá vtom, že zahrnuje míšení a mletí cínového prášku a prášku oxidu inditého realizované procesem mechanického slévání v přítom
-1 CZ 289688 B6 nosti proces-regulujícího činidla tvořeného alkoholem k dosažení rovnoměrné distribuce částic cínového prášku po povrchu částic prášku oxidu inditého a upevnění částic cínového prášku na povrchu částic prášku oxidu inditého a k získání mechanicky vytvořené práškové slitiny, a zhutnění uvedené mechanicky vytvořené práškové slitiny při vysoké teplotě k vytvoření uvedeného 5 neporézního produktu. Uvedené míšení a mletí má plastický hnětači účinek na uvedené rozdílné prášky. Neporézní mechanicky vytvořená prášková slitina je někdy označována jako ISOT-slitina a stejně tak produkt získaný z této slitiny je označován jako ISOT-produkt.
Výchozí prášky oxidu inditého a cínu mohou mít velikost částic měnící se v širokém rozmezí.
Prášek oxidu inditého je obvyklým způsobem vyroben pražením In(OH)3 a drcením této sloučeniny na požadovanou velikost částic, přičemž takto vytvořené částice mají spíše nepravidelný tvar a vzhled vločky. Výhodně průměrný objem jednotlivých částic prášku oxidu inditého je větší než průměrný objem jednotlivých částic cínového prášku.
Výhodně uvedené míšení a mletí rozdílných prášků v přítomnosti proces-regulujícího činidla provádí při pokojové teplotě.
Výhodně uvedené míšení a mletí rozdílných prášků v přítomnosti proces-regulujícího činidla provádí v roztíracím zařízení, planetové válcové stolici nebo jiném vysokovýkonném mlecím 20 zařízení.
Výhodně před uvedeným míšením a mletím rozdílných prášků v přítomnosti proces-regulujícího činidla provede konvenční míšení uvedených rozdílných prášků.
Poněvadž prášek oxidu inditého je velmi hydrofílní, snadno přechází na In(OH3) nebo kompozice, které se svým složením pohybují mezi oběma uvedenými sloučeninami. Během pozdějšího zhutňování práškové slitiny probíhajícího při vysoké teplotě tyto kompozice znovu uvolňují jak vodu H2O, tak i plynný vodík H2. Tvorba plynného vodíku může být tímto katalyzována Sn-fází v uvedené směsi. Tento jev brání žádoucímu zhutnění, poněvadž uvedený plyn může zůstat 30 zapouzdřen ve zhutněných práškách, a tím zamezuje tvorbu dostatečně hustého slitinového produktu. Vzhledem k této skutečnosti by se mělo zabránit uvolňování vody nebo vodíku uvnitř prášků nebo vodík nebo voda vázaná kontaminovanými prášky nebo uvolňovaná kontaminovanými prášky by měla být před uvedeným zhutněním odstraněna. Tudíž za účelem odstranění veškeré vody, hydroxidu a vodíku je výhodné před uvedeným zhutněním práškové slitiny při vysoké teplotě provést odplynění. Toto odplynění se provádí v inertním plynu, jakým je např. Ar aN2, a při teplotě nepatrně vyšší, než je teplota, při které se provádí uvedené zhutnění práškové slitiny. Po odplynění práškové slitiny je prášková slitina ochlazena v ochranné atmosféře, tvořené např. inertním plynem N2 nebo Ar, a nato uložena do zásobníků vyplněných inertním plynem.
Výhodně se odplyní uvedené výchozí prášky a ostatní procesní stupně se provedou v prostředí v podstatě prostého H2, H2O a O2.
Výhodně se odplyní uvedená mechanicky vytvořená prášková slitina.
Výhodně uvedené zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny se provede izostatickým lisováním za studená kombinované s izostatickým lisováním za tepla. Izostatické lisování za studená je někdy označováno jako ClP-proces a izostatické lisovaní za tepla jako HIP-proces.
Výhodně tlak použitý při uvedeném zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny je alespoň 50 1 00 MPa.
Dalším předmětem vynálezu je způsob výroby neporézního produktu na bázi metalurgické práškové slitiny ve formě trubkovitého terčíku pro nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním, přičemž podstata tohoto způsobu spočívá vtom, že uvedené zhutnění mechanicky
-2CZ 289688 B6 vytvořené práškové slitiny při vysoké teplotě je provedeno postupem zahrnujícím stupeň spočívající v připevnění nosné trubice soustředně uvnitř vnější trubice vytvořené z uhlíkové oceli a pokryté na vnitřní straně vrstvou AI2O3, stupeň spočívající ve svaření nosné trubice s touto vnější trubicí k vytvoření trubicovitého prostoru, stupeň spočívající ve vyčerpání trubicovitého prostoru, stupeň spočívající v naplnění trubicovitého prostoru mechanicky vytvořenou práškovou slitinou, stupeň spočívající ve zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny při vysoké teplotě a stupeň spočívající ve vyjmutí uvedené vnější trubice.
Dalším předmětem vynálezu je neporézní produkt na bázi mechanicky vytvořené práškové slitiny vyrobený výše uvedeným způsobem, jehož podstata spočívá vtom, že má obsah cínu mezi 3 a 25 hmotnostními procenty a hustotu alespoň 97 %.
Výhodně neporézní produkt má obsah cínu mezi 8 a 15 hmotnostními procenty.
Výhodně neporézní produkt má měrnou hmotnost alespoň 6,8 g/cm3.
Výhodně neporézní produkt má měrný odpor nižší než 1 mQ.cm.
Neporézní produkt může mít libovolný žádoucí tvar. V případě použití neporézního produktu jako terčíku pro nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním má neporézní produkt formu desky tvořící rovinný terčík nebo trubice tvořící, např. otočný terčík.
Výhodně uvedená deska nebo trubice je při jednom povrchu pokryta dalším materiálem. Tímto dalším materiálem se rozumí materiál nosné struktury, ke kterému se během uvedeného zhutňování prášková slitina připevní. V případě použití neporézního produktu jako terčíku pro nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním se tento další materiál nachází na straně produktu opačné vůči straně produktu určená k rozprašování. Uvedený nosný materiál může být tvořen nerezavějící ocelí potaženou vrstvou niklu a dále vrstvou titanu, která je v kontaktu s neporézním prvkem.
Dalším předmětem vynálezu je použití výše uvedeného neporézního produktu jako terčíku při způsobu nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním. V případě, že má být pokryt podlouhlý předmět, potom zařízení k provádění uvedeného způsobu zahrnuje terčík ve formě pevné trubicovité struktury připevněné k vnitřní stěně nosné trubice z dalšího materiálu. Tato tubulámí struktura je upevněna v rozprašovacím zařízení, které dále obsahuje konvenční řadu magnetů, prostředek pro dodávku plynného Ar, prostředek pro dodávku chladicí vody, prostředek pro dodávku elektrické energie, apod. V případě, že má být pokryt předmět podobný desce, potom uvedené zařízení může zahrnovat alespoň jeden terčík ve formě otočné trubicovité struktury upevněné na vnější straně nosné trubice z dalšího materiálu. Tento další materiál je obvykle tvořen kovem a uvedené uspořádání terčíku je obecně známé z dokumentu WO/08438.
Dalším předmětem vynálezu je použití výše uvedeného neporézní produktu jako terčíku při způsobu kontinuálního nanášení ITO-kompozic na podložku plazmovým rozprašováním, ve kterém terčík je rozprašován v atmosféře obsahující alespoň 90% argonu a zbytek do 100% plynného kyslíku.
-3CZ 289688 B6
Příklady provedení vynálezu
Vynález bude dále popsán pomocí odkazů na příkladná provedení použitelná jako otočné ITOterčíky pro nanášení plazmovým rozprašováním. Z tohoto popisu budou zřejmé další aspekty a výhody vynálezu.
První stupeň způsobu výroby bezpórového produktu na bázi prášku z metalurgické slitiny spočívá ve v podstatě rovnoměrné distribuci minoritního podílu práškového cínu v podílu prášku oxidu inditého. Za účelem získání terčíkového materiálu majícího žádoucí chemické složení pro ovrstvení např. transparentních elektronických vodičů (ITO-povlaky) výchozí prášek musí být zvolen tak, aby měl vysokou čistotu (alespoň 99,9 % a výhodně 99,99 %). Míšení může být provedeno při pokojové teplotě za podmínek měnících se v širokém rozmezí a v zařízení zvolené z početné množiny zařízeních. Toto míšení může být uskutečněno např. v trojrozměrným turbulentním mlecím zařízení řízením používajícím steatitových kulových tělísek (průměr 6 mm, 100 g kulových tělísek na 100 g prášku) za účelem zvýšení účinnosti míšení. Míšení je realizováno při relativně nízké rychlosti turbulátoru (např. přibližně při rychlosti 70 ot/min) a po dobu, např. dvou hodin. Míšení může být také provedeno v dvojrozměrném kulovém mlýnu.
Za účelem získání práškové slitiny je cínový prášek výhodně připevněn na povrchu prášku oxidu inditého např. určitým typem procesu mechanického sléváni. Proces mechanického slévání je známý zejména pro spojení majoritního podílu měkkých prášků s minoritním podílem tvrdých prášků. Tvrdší částice jsou potom mechanicky nalisovány na měkké částice. V případě vynálezu je však situace opačná. Za účelem dosažení v podstatě rovnoměrné distribuce minoritní podíl měkkého cínového prášku je výhodně v podstatě rovnoměrně distribuován na povrch tvrdších částic In2O3. Tato distribuce je výhodně provedena při pokojové teplotě v rozstíracím zařízení nebo planetové válcovací stolici s kulovými tělisky z chromové oceli o průměru mezi 4 mm a 7 mm a za přítomnosti alkoholu, např. etanolu, jako činidla pro regulaci procesu. V případě použití roztíracího zařízení uvedené mechanické lití může být provedeno při nepříliš vysoké rychlosti (např. přibližně 150 ot/min) během jedné hodiny ve vzduchové nebo inertní atmosféře. Rovnoměrnost distribuce je obecně zlepšena v případě, že mechanické slévání vroztíracím zařízení je provedeno za použití premixu prášků, např. premixu vytvořeného ve výše uvedeném procesu míšení v turbulentním mlecím zařízení. Avšak toto předmísení může být vynecháno v případě, že mechanické slévání je nepatrně uzpůsobeno.
Z výše uvedených důvodů tepelné odplynění takto odlitého prášku je velmi výhodné. Pouze v případě, že výchozí prášky byly odplyněny a následně smíseny, mechanicky odlity a přivedeny pod ochrannou atmosférou (N2 nebo Ar) nebo ve vakuu, může být tepelné odplynění vynecháno. Avšak tyto procesy probíhající ve vakuu nebo v inertních plynech nejsou považovány za příliš praktické. Pro účely tepelného odplynění může být vytvořená prášková slitina nanesena na nosič a zahřáta v peci po dobu několika hodin v ochranné atmosféře čistého plynu (N2 s čistotou 99,99 % nebo Ar s čistotou 99,999 %). Tímto způsobem odplyněná prášková slitina je nato ochlazena na pokojovou teplotu pod ochrannou atmosférou a uskladněna v nádobách opět ve stejném inertním plynu, výhodně v přetlakových nádobách.
Alternativně prášky oxidu inditého s hrubší granulometrií (tj. s minimální velikostí částic rovnou 20 pm) mohou být nejprve pokryty tenkou vrstvou cínu. V důsledku toho se odplynění stává méně rozhodující, poněvadž ochranná vrstva cínu potlačuje přechod na In(OH)3. Potom je možné vynechat mechanické slévání.
Konečné zhutnění za účelem převedení odplyněné práškové slitiny na bezpórový slitinový ISOTprodukt s žádoucím tvarem a vodivostí bude v následujícím textu popsán pro případ výroby trubicovitého terčíku pro nanášení ITO-povlaků plazmovým rozprašováním. Nejprve je nosná trubice soustředně umístěna do vnitřku vnější trubice a svařena s touto vnější trubicí. Nosná
-4CZ 289688 B6 trubice může být zhotovena buď z komerčního titanu (dodávaného např. obchodní společností TICO TITANIUM, Farmington Hiils. MI 48335, USA) nebo předem potažené komerční nerezavějící oceli (AISI304). Uvedené potažení spočívá v elektrolytickém pokovování niklem do tloušťky vrstvy 50 až 150 pm s následovaným nanesením vrstvy titanu (tlusté 80 až 200 pm) rozstřikováním plamenem nebo plazmovým rozprašováním. Vrstva niklu může být rovněž deponována rozstřikováním plamenem nebo plazmovým rozprašováním do tloušťky vrstvy 50 až 200 pm. Vnější trubice by měla být z komerční uhlíkové oceli (např. oceli St35 nebo St37 nebo ekvivalentní oceli), která by měla být na vnitřní stěně pokryta vrstvou A12O3 rozprašovací technikou nebo elektrolytickým nanášením hliníku následovaným anodizačním stupněm. Alternativně může být k vnitřnímu povrchu uvedené ocelové trubice připevněna anodizovaná hliníková fólie. Tato fólie je obvykle produkována s tloušťkou 0,4 mm. Avšak anodizační proces pro tuto fólii by měl být uzpůsoben tak, aby vrstva A13O3 neobsahovala organické sloučeniny, což není žádný problém, poněvadž není vůbec žádoucí lesklý vzhled. Koncové části nosné trubice a vnější trubice jsou společně (plynotěsně) svařeny tak, že je vytvořeny trubicovitý vnitřní prostor. Další koncová část je utěsněna vhodným koncovým uzávěrem za účelem vytvoření trubicovitého vnitřního prostoru.
Uvedený prostor je vyčerpán a potom konvenčním způsobem naplněn ISOT-slitinou za účelem následného izostatického lisování při tlaku výhodně alespoň 100 MPa. Za účelem dalšího zlepšení odplyňovacího účinku může být vnější trubice před jejím naplněním práškovou slitinou výhodně zahřáta. Nato je zahájeno izostatické lisování za studená kombinované izostatickým lisováním za tepla, přičemž toto lisování může mít následující charakteristiky. V rámci izostatického lisování za studená je vnitřní a vnější povrch trubicovité struktury vystaven izostatickému tlaku při pokojové teplotě, přičemž tlak je zvýšen až na tlak mezi 100 MPa a 400 MPa a takto zvýšený tlak udržován po dobu dvou hodin. V rámci následného izostatického lisování za teplaje tlak změněn na tlak přibližně 200 MP, zatímco teplota je zvýšena na 500 °C a trubicovitá struktura je ponechána v těchto podmínkách po dobu přibližně čtyř hodin. V průběhu následného regulovaného ochlazování probíhajícího několik hodin jsou tlak a teplota vráceny do původních atmosférických hodnot.
Potom je vnější trubice odstraněna opatrným obrobením provedeným tak, aby byl ponechán trubicovitý ISOT-terčík připevněný na vnější části jeho trubicovitého nosiče. V modifikovaném způsobu je obrobení provedeno tak, aby byla kromě uvedeného terčíku ponechána vrstva vnější trubice o tloušťce 0,5 až 1 mm. Zbývající ocel (s A1/A12O3 nebo A12O3) je odstraněna chemicky nebo elektrochemicky. Alternativně zbývající část může být rovněž odstraněna stejnosměrným magnetronem s vhodnou řadou magnetů. Celková tloušťka stěny z vrstev nerezavějící oceli/NiTi/ISOT-terčíku je 6 až 25 mm. Tloušťka vrstvy z ISOT terčíku je přibližně 3 až 7 mm.
Při výchozím množství cínového prášku ve výchozí práškové směsi rovném 17 hmotnostním procentům výše uvedený proces vede k hustotě ISOT-terčíku minimálně 95 %, měrné hmotnosti ISOT materiálu alespoň 6,8 g/cm3 a elektrické vodivosti přibližně 1 mQ.cm. Při výchozím množství cínového prášku ve výchozí směsi rovném 10 hmotnostním procentům výše uvedený proces rezultuje v hustotu ISOT-terčíku přibližně 98 % a měrné hmotnosti přibližně 7 g/cm3. Uvedené izostatické lisování za studena/izostatické lisování za tepla nevede k nadměrné difúzi titanu do ISOT materiálu (nebo cínu do Ti/Ni-mezivrstvy) při jejich stykové ploše. Tato difundovaná mezilehlá vrstva má tloušťku pouze několika mikrometrů. Během izostatického lisování za tepla se niklová vrstva chemicky spojí s AISI 304-nosičem. Během izostatického lisování za tepla je rovněž vytvořeno pevné slitinové spojení mezi vrstvou niklu a vrstvou titanu a mezi titanem a cínem ISOT-kompozice. Tímto způsobem je pro tepelný koeficient roztažnosti generován postupný přechod mezi nerezavějící ocelí (19 pm/mK) - Ni (13,3 pm/mK) - Ti 99 % (8,9 pm/mK) - ISOT (7,2 pm/mK).
-5CZ 289688 B6
V alternativním izostatickým lisování za studena/izostatickým lisováním za tepla může být použit tlak až např. 200 MPa při pokojové teplotě a po době zdržení trvající dvě hodiny je teplota zvýšena až na 500 °C a izostatický tlak při izostatickém lisování za tepla zvýšen až na 400 MPa.
V dalším alternativním provedení je odplyněná prášková slitina v pryžové formě izostatický přitlačena (izostatické lisování za studená) na nosnou trubici z titanu nebo pokrytou vrstvou AISI 304 (jak to bylo popsáno výše) při tlaku přibližně 370 MPa po dobu několika hodin, čímž se dosáhne hustota přibližně 55 %. Po odstranění pryžové formy je aplikována kovová vnější trubice a zhutněná slitina je zavedena do pece pro izostatické lisování za tepla, kde je ohřátá na teplotu 500 °C po dobu 4 hodin. Uvedené izostatické lisování za tepla může být rovněž provedeno, aniž by byla použita vnější trubice, poněvadž prášková slitina je již značně zpevněn během izostatického lisování za studená.
Trubicový terčík s nosnou trubicí z titanu nebo pokrytou vrstvou AISI 304 může být uspořádán jako otáčivá katoda v konvenčním stejnosměrném plazmovém rozprašovacím zařízení pro kontinuální deponování ITO-povlaků na např. transparentní polyesterovou fólii s tloušťkou 23 až 200 pm. Vzhledem k výborné vodivosti terčíkového materiálu rozprašovací proces pomocí stejnosměrného magnetronu může být proveden tak, že se dosáhne vysoké hustoty výkonu, např. 10 až 15 W/cm2 na oběžné dráze. To je velkou výhodou, poněvadž je známo, že reakční rozprašování In/Sn-terčíků v argonu s kyslíkem probíhá relativně pomalu (v důsledku horní hranice hustoty výkonu na oběžné dráze rovné 7, OW/cm2 určené za účelem zamezení roztavení In/Sn/terčíků) a není jednoduché regulovat tento proces. Tloušťka ITO-vrstvy na foliové podložce může být v rozmezí od 0,02 do 0,20 pm. Před a po deponování ITO-vrstvy mohou být samozřejmě na podložku aplikovány další materiály.

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby neporézního produktu na bázi metalurgické práškové slitiny, při kterém se vychází z minoritního podílu cínového prášku a majoritního podílu prášku oxidu inditého, vyznačený tím, že zahrnuje míšení a mletí cínového prášku a prášku oxidu inditého realizované procesem mechanického slévání v přítomnosti proces-regulujícího činidla tvořeného alkoholem k dosažení rovnoměrné distribuce částic cínového prášku po povrchu částic prášku oxidu inditého a upevnění částic cínového prášku na povrchu částic prášku oxidu inditého a k získání mechanicky vytvořené práškové slitiny, a zhutnění uvedené mechanicky vytvořené práškové slitiny při vysoké teplotě k vytvoření uvedeného neporézního produktu.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že průměrný objem jednotlivých částic prášku oxidu inditého je větší než průměrný objem jednotlivých částic cínového prášku.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se uvedené míšení a mletí rozdílných prášků v přítomnosti proces-regulujícího činidla provádí při pokojové teplotě.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se uvedené míšení a mletí rozdílných prášků v přítomnosti proces-regulujícího činidla provádí vroztíracím zařízení nebo planetové válcové stolici.
  5. 5. Způsob podle nároku 1 nebo 4, vyznačený tím, že se před uvedeným míšením a mletím rozdílných prášků v přítomnosti proces-regulujícího činidla provede konvenční míšení uvedených rozdílných prášků.
  6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se před uvedeným zhutněním práškové slitiny při vysoké teplotě provede odplynění.
    -6CZ 289688 B6
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že se odplyní uvedené výchozí prášky a ostatní procesní stupně se provedou v prostředí v podstatě prostého H2, H2O a O2.
  8. 8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačený t í m, že se odplyní uvedená mechanicky vytvořená prášková slitina.
  9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se uvedené zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny provede izostatickým lisováním za studená kombinovaným s izostatickým lisováním za tepla.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že tlak použitý při uvedeném zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny je alespoň 100 MPa.
  11. 11. Způsob výroby neporézního produktu na bázi metalurgické práškové slitiny ve formě trubicovitého terčíku pro nanášení ITO-kompozic plazmovým rozprašováním podle nároku 1, vyznačený tím, že uvedené zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny při vysoké teplotě se provádí postupem zahrnujícím stupeň spočívající v připevnění nosné trubice soustředně uvnitř vnější trubice vytvořené z uhlíkové oceli a pokryté na vnitřní straně vrstvou A12O3, stupeň spočívající ve svaření nosné trubice s touto vnější trubicí k vytvoření trubicovitého prostoru, stupeň spočívající ve vyčerpání trubicovitého prostoru, stupeň spočívající v naplnění trubicovitého prostoru mechanicky vytvořenou práškovou slitinou, stupeň spočívající ve zhutnění mechanicky vytvořené práškové slitiny při vysoké teplotě a stupeň spočívající v odstranění uvedené vnější trubice.
  12. 12. Neporézní produkt na bázi mechanicky vytvořené práškové slitiny vyrobený způsobem podle nároku 1, vyznačený tím, že má obsah cínu mezi 3 a25 hmotnostními procenty a hustotu alespoň 97 %.
  13. 13. Neporézní produkt podle nároku 12, vyznačený tím, že má obsah cínu mezi 8 a 15 hmotnostními procenty.
  14. 14. Neporézní produkt podle nároku 12 nebo 13, vyznačený tím, že má měrnou hmotnost alespoň 6,8 g/cm3.
  15. 15. Neporézní produkt podle nároku 13 nebo 14, vyznačený tím, že má měrný odpor nižší než 1 mQ.cm.
  16. 16. Neporézní produkt podle nároku 12, vyznačený tím, že má formu desky nebo trubice.
  17. 17. Neporézní produkt podle nároku 16, vyznačený tím, že uvedená deska nebo trubice je při jednom povrchu pokryta dalším materiálem.
  18. 18. Použití neporézního produktu podle nároku 17 jako terčíku při způsobu nanášení ITOkompozic plazmovým rozprašováním.
  19. 19. Použití neporézního produktu podle nároku 17 jako terčíku při způsobu kontinuálního nanášení ITO-kompozic na podložku plazmovým rozprašováním, ve kterém terčík je rozprašován v atmosféře obsahující alespoň 90 % argonu a zbytek do 100 % plynného kyslíku.
CZ1998587A 1995-08-31 1996-08-29 Způsob výroby produktů na bázi ITO-slitin CZ289688B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95202356 1995-08-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ58798A3 CZ58798A3 (cs) 1998-08-12
CZ289688B6 true CZ289688B6 (cs) 2002-03-13

Family

ID=8220601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ1998587A CZ289688B6 (cs) 1995-08-31 1996-08-29 Způsob výroby produktů na bázi ITO-slitin

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6123787A (cs)
EP (1) EP0871793B1 (cs)
JP (1) JPH11511510A (cs)
KR (1) KR100567472B1 (cs)
AT (1) ATE218169T1 (cs)
AU (1) AU707146B2 (cs)
BR (1) BR9610397A (cs)
CZ (1) CZ289688B6 (cs)
DE (1) DE69621455T2 (cs)
DK (1) DK0871793T3 (cs)
ES (1) ES2177798T3 (cs)
IL (1) IL122949A (cs)
WO (1) WO1997008358A1 (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100909315B1 (ko) * 2001-08-02 2009-07-24 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 스퍼터링 타겟, 투명 전도막 및 이들의 제조방법
DE102006026005A1 (de) * 2006-06-01 2007-12-06 W.C. Heraeus Gmbh Kaltgepresste Sputtertargets
FR2944293B1 (fr) * 2009-04-10 2012-05-18 Saint Gobain Coating Solutions Procede d'elaboration par projection thermique d'une cible
WO2015002253A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 Agcセラミックス株式会社 スパッタリングターゲット及びその製造方法
JP2015017297A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 三菱マテリアル株式会社 In系円筒形スパッタリングターゲットおよびその製造方法
KR20160080820A (ko) 2014-12-26 2016-07-08 충남대학교산학협력단 지퍼가 열리는 것을 방지하기 위한 장치
CN114394818B (zh) * 2022-02-10 2022-10-18 江苏东玖光电科技有限公司 一种大长径比ito管状靶材的制备方法及制作模具

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482374A (en) * 1982-06-07 1984-11-13 Mpd Technology Corporation Production of electrically conductive metal flake
EP0342537B1 (en) * 1988-05-16 1995-09-06 Tosoh Corporation Process for the manufacture of a sputtering target for producing electroconductive transparent films
JP2570832B2 (ja) * 1988-10-21 1997-01-16 三菱マテリアル株式会社 良導電性インジウムースズ酸化物焼結体の製造法
JPH03207858A (ja) * 1990-01-08 1991-09-11 Nippon Mining Co Ltd Itoスパッタリングターゲットの製造方法
JPH0517201A (ja) * 1991-07-01 1993-01-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Ito焼結体及びその製造方法
DE4124471C1 (en) * 1991-07-24 1992-06-11 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De Target for cathodic sputtering - produced from partially reduced mixtures of indium oxide and tin oxide by hot pressing in inert protective gas
US5480531A (en) * 1991-07-24 1996-01-02 Degussa Aktiengesellschaft Target for cathode sputtering and method of its production
FR2680799B1 (fr) * 1991-09-03 1993-10-29 Elf Aquitaine Ste Nale Element de cible pour pulverisation cathodique, procede de preparation dudit element et cibles, notamment de grande surface, realisees a partir de cet element.
JPH05156431A (ja) * 1991-11-29 1993-06-22 Asahi Glass Co Ltd 回転カソードターゲットの製造方法
JP3079724B2 (ja) * 1991-12-18 2000-08-21 東ソー株式会社 高密度ito焼結体の製造方法
JPH05222526A (ja) * 1992-02-07 1993-08-31 Asahi Glass Co Ltd Ito透明導電膜用スパッタリングターゲットとその製造方法
JPH05339721A (ja) * 1992-06-03 1993-12-21 Mitsubishi Materials Corp 酸化インジウム−酸化錫スパッタリングターゲットの製造法
JPH062124A (ja) * 1992-06-16 1994-01-11 Mitsubishi Materials Corp 酸化インジウム−酸化錫スパッタリングターゲットの製造法
JPH06293963A (ja) * 1993-04-07 1994-10-21 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Itoスパッタリングターゲット用バッキングプレート
DE4407774C1 (de) * 1994-03-09 1995-04-20 Leybold Materials Gmbh Target für die Kathodenzerstäubung zur Herstellung transparenter, leitfähiger Schichten und Verfahren zu seiner Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
KR100567472B1 (ko) 2006-07-03
KR19990036329A (ko) 1999-05-25
ES2177798T3 (es) 2002-12-16
WO1997008358A1 (en) 1997-03-06
US6123787A (en) 2000-09-26
CZ58798A3 (cs) 1998-08-12
BR9610397A (pt) 1999-12-21
DE69621455T2 (de) 2002-09-12
JPH11511510A (ja) 1999-10-05
IL122949A (en) 2000-08-13
AU707146B2 (en) 1999-07-01
EP0871793B1 (en) 2002-05-29
DK0871793T3 (da) 2002-09-23
DE69621455D1 (de) 2002-07-04
IL122949A0 (en) 1998-08-16
AU6929896A (en) 1997-03-19
ATE218169T1 (de) 2002-06-15
EP0871793A1 (en) 1998-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI403598B (zh) 製造或再處理濺射標的或x-射線陽極之塗覆方法
KR101342314B1 (ko) 기판 표면의 코팅 방법 및 코팅된 제품
Hu et al. In-situ fabrication of ZrB2–SiC/SiC gradient coating on C/C composites
TWI471442B (zh) Cu-Ga alloy powder, Cu-Ga alloy powder, and Cu-Ga alloy sputtering target manufacturing method and Cu-Ga alloy sputtering target
CN107649688B (zh) 一种易加工的金刚石导热复合材料及其制备方法和应用
CN113943930B (zh) 一种制备金属或非金属包覆微纳米粉体的装置及方法
US6214177B1 (en) Method of producing a silicon/aluminum sputtering target
KR20110106923A (ko) ZnAl 타깃의 제조 방법
CZ289688B6 (cs) Způsob výroby produktů na bázi ITO-slitin
JP3343938B2 (ja) 真空蒸着用材料
Shi et al. Oxygen blocking enhancement of HfB2-SiC coating using HfB2-HfSi2 alloyed composite powders by self-propagating high-temperature synthesis
Loginov et al. Sintered Ti–Ti3P–CaO electrodes and their application for pulsed electrospark treatment of titanium
CN110499432B (zh) 一种可控网状碳化钛骨架结构钛基材料的制备方法
CN108515172A (zh) 一种耐磨耐电弧侵蚀银基材料的制备方法
CA2228402C (en) A process for manufacturing ito alloy articles
CN112063875A (zh) 一种粉末冶金与锻造结合制备仿贝壳叠层结构Ti2AlNb基复合材料的方法
US4073647A (en) Preparation of cermets
Chang et al. Spark plasma coating of tungsten-coated SiC particles
CN108486397A (zh) 一种铍铝合金的放电等离子体烧结制备方法
CN116516286A (zh) 一种屏蔽高能电子的高熵陶瓷氮化物防护涂层及其制备方法
JPH0726372A (ja) 回転カソードターゲットとその製法及び該ターゲットにより成膜される膜
CN119772204A (zh) 一种ZrTi合金粉末的激光选区熔化成型方法
JPH1135370A (ja) Ito焼結体の製造方法
JP5617493B2 (ja) Cu−Ga合金スパッタリングターゲット及びCu−Ga合金スパッタリングターゲットの製造方法
CN117965936A (zh) 一种石墨烯强韧化钛基复合材料制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070829