JP4835973B2 - Method for producing refractory metal powder and method for producing target material - Google Patents

Method for producing refractory metal powder and method for producing target material Download PDF

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Description

本発明は、スパッタリング用ターゲット材等に使用する高融点金属系焼結体を製造するための高融点金属系粉末の製造方法およびターゲット材の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a refractory metal powder and a method for producing a target material for producing a refractory metal sintered body used for a sputtering target material or the like.

現在、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display、以下LCDという)等の平面表示装置の薄膜電極および薄膜配線等には、電気抵抗の小さいMo等の高融点金属膜が用いられており、その金属薄膜を形成するための材料として、スパッタリング用ターゲット材が広く利用されている。そして、近年、平面表示装置の市場の急拡大に伴って、Moを含めた高融点金属の需要が急増しており、ターゲット材を製造するための焼結用原料粉末の供給が不足してきている。
上述の状況において、現在、使用済みのターゲット材を再利用する方法が検討されている。例えば、使用済みのターゲット材を、溶液に溶かして化学的に分離して金属粉末に再生する化学的湿式分離方法や、電子ビーム溶解により精錬して高純度化したインゴットを作製する方法が提案されているが、化学的方法はコストが高いという問題があり、また、電子ビーム溶解によって溶解インゴットを作製する方法では、インゴットの加工が困難なため産業的に適用するのが困難であるという問題がある。その他に、使用済みのターゲット材を粉砕し、得られた粉末を熱プラズマに通すことで、球状化及び高純度化して微粉末とする粉末原料の作製方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−342506号公報
Currently, refractory metal films such as Mo with low electrical resistance are used for thin film electrodes and thin film wirings of flat display devices such as liquid crystal displays (hereinafter referred to as LCDs), and the metal thin films are formed. As a material for this purpose, sputtering target materials are widely used. In recent years, with the rapid expansion of the market for flat display devices, the demand for refractory metals including Mo is rapidly increasing, and the supply of raw material powder for sintering for producing a target material is insufficient. .
Under the circumstances described above, a method for reusing a used target material is currently being studied. For example, a chemical wet separation method in which a used target material is dissolved in a solution and chemically separated to regenerate a metal powder, or a method for producing a highly purified ingot by refining by electron beam melting has been proposed. However, the chemical method has a problem that the cost is high, and the method of manufacturing a melting ingot by electron beam melting has a problem that it is difficult to apply industrially because the processing of the ingot is difficult. is there. In addition, a method of producing a powder raw material that pulverizes a used target material and passes the obtained powder through thermal plasma to make it a spheroidized and highly purified fine powder (for example, Patent Documents). 1).
JP 2001-342506 A

上述の特許文献1は、機械的に粉砕した純度の低い粉末を熱プラズマ中に導入することで、高融点金属や貴金属粉末の球状化、低酸素化および高純度化が可能となることを知見したものであるが、熱プラズマ装置を使用するため、使用済みターゲット材からの粉末の製造においては、コストが高くなるという課題がある。   The above-mentioned Patent Document 1 has found that mechanically pulverized low-purity powder can be introduced into thermal plasma to spheroidize, reduce oxygen and increase the purity of refractory metal and noble metal powders. However, since the thermal plasma apparatus is used, there is a problem in that the production of powder from the used target material has a high cost.

本発明の目的は、化学的方法や熱プラズマによる溶融精錬といった高価な方法を利用することなく、使用済みの高融点金属系ターゲット材から、高融点金属系粉末を容易にかつ安価に安定して製造する方法を提供することである。   The object of the present invention is to easily and inexpensively stabilize a refractory metal powder from a used refractory metal target material without using an expensive method such as a chemical method or melting refining by thermal plasma. It is to provide a method of manufacturing.

本発明者は、使用済みの高融点金属系ターゲット材から高融点金属系粉末を製造する方法を種々検討した結果、使用済みターゲット材を削出しによってダライ粉とすることで、ダライ粉内部にマイクロクラックを導入して粉砕性を向上させるとともに、削出しや粉砕時に導入された酸素等の不純物を除去する熱処理を組合せることにより、使用済みの高融点金属系ターゲット材と同等レベルの純度を有する高融点金属系粉末を製造することが可能であることを見出し、本発明に到達した。   As a result of studying various methods for producing a refractory metal powder from a used refractory metal target material, the inventor of the present invention cuts the used target material into a dairy powder to produce a micro powder inside the dairy powder. In addition to improving crackability by introducing cracks and combining heat treatment to remove impurities such as oxygen introduced during cutting and grinding, it has the same level of purity as used refractory metal target materials The present inventors have found that it is possible to produce a refractory metal powder and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、使用済みのMo金属またはMoに50%以下の合金元素を含んだ成分組成の高融点金属系ターゲット材を、削出し処理してマイクロクラックを生じさせたダライ粉とし、該ダライ粉を粉砕処理して微粉末とした後、さらに還元性雰囲気で熱処理をする高融点金属系粉末の製造方法である。
また、本発明は、使用済みのMo金属またはMoに50%以下の合金元素を含んだ成分組成の高融点金属系ターゲット材を、削出し処理してマイクロクラックを生じさせたダライ粉とし、該ダライ粉を還元性雰囲気で熱処理をした後、さらに粉砕処理して微粉末とする高融点金属系粉末の製造方法である。
That is, the present invention is a dairy powder in which microcracks are generated by scraping a refractory metal target material having a component composition containing 50% or less of an alloy element in used Mo metal or Mo, This is a method for producing a refractory metal powder in which dairy powder is pulverized into a fine powder and then heat-treated in a reducing atmosphere.
Further, the present invention provides a dairy powder in which microcracks are generated by machining a refractory metal target material having a component composition containing 50% or less of an alloy element in used Mo metal or Mo, This is a method for producing a refractory metal-based powder, which is obtained by heat-treating Dalai powder in a reducing atmosphere and further pulverizing it into a fine powder.

また、好ましくは、前記の削出し処理は、フライスを使用する高融点金属系粉末の製造方法である。
また、好ましくは、前記のダライ粉の粉砕処理は、衝撃粉砕である高融点金属系粉末の製造方法である。
また、好ましくは、前記の還元性雰囲気の熱処理は、水素含有雰囲気である高融点金属系粉末の製造方法である。
また、好ましくは、前記の還元性雰囲気の熱処理は、100Pa以下の減圧雰囲気である高融点金属系粉末の製造方法である。
また、好ましくは、前記粉砕処理により平均粒径で20〜1000μmの微粉末とする高融点金属系粉末の製造方法である。
また、好ましくは、高融点金属が、純Moである高融点金属系粉末の製造方法である。
また、本発明は、上記の製造方法で得られた高融点金属系粉末を焼結するターゲット材の製造方法である。
Preferably, the cutting process is a method for producing a refractory metal powder using a milling cutter.
Also preferably, the pulverizing treatment of the Dalai powder is a method for producing a refractory metal powder that is impact pulverization.
Preferably, the heat treatment in the reducing atmosphere is a method for producing a refractory metal powder having a hydrogen-containing atmosphere.
Preferably, the heat treatment in the reducing atmosphere is a method for producing a refractory metal powder having a reduced pressure atmosphere of 100 Pa or less.
Preferably, the method is a method for producing a refractory metal powder having a fine particle diameter of 20 to 1000 μm with an average particle diameter by the pulverization treatment.
Preferably, the high melting point metal is a method for producing a high melting point metal powder in which pure Mo is pure Mo.
Moreover, this invention is a manufacturing method of the target material which sinters the high melting point metal type powder obtained by said manufacturing method.

本発明により、使用済みの高融点金属系ターゲット材から、容易にかつ安価に安定して高融点金属系粉末を製造することが可能となり、高融点金属系ターゲット材を安価に安定的に製造することが可能となるので、産業上の利用価値は高い。   According to the present invention, it becomes possible to easily and inexpensively produce a refractory metal powder from a used refractory metal target material, and stably produce a refractory metal target material at a low cost. Therefore, the industrial utility value is high.

本発明の最も重要な特徴は、使用済みの高融点金属系ターゲット材のバルク体を、一定形状に削出し、金属組織の内部にマイクロクラックを生じさせたダライ粉を作製することで、粉砕による微粉末化が容易に可能となることを見出した点にある。   The most important feature of the present invention is that the bulk body of the used high-melting-point metal target material is cut into a certain shape to produce a dairy powder in which microcracks are generated inside the metal structure. It is in the point which discovered that micronization became possible easily.

一般的に、高融点金属系のターゲット材の製造においては、溶解温度が高いために溶解鋳造法での製造が困難であり、原料粉末を焼結させてバルク体とする粉末焼結法が利用されている。そこで、使用済みのターゲット材を再生するには、焼結用原料となり得る粉末への加工が必要となる。
本発明者等の検討によれば、室温で延性が殆ど認められない組成系である高融点金属系の材料から、削出し処理によって強制的に機械的応力を付与してダライ粉を作製すると、ダライ粉に局所的にマイクロクラックを導入することが可能であることを知見した。これは、室温での延性に乏しい組成系において、削出しにより短時間の強制的な応力を付与することによって本来の延性を超えたために、局所的にマイクロクラックが発生したものと推測される。そして、このダライ粉へ導入される局所的なマイクロクラックの存在が、粉砕の困難な高密度の高融点金属系のバルク体から容易に微粉末を得ることを可能とするのである。
Generally, in the production of refractory metal-based target materials, the melting temperature is high, making it difficult to produce by the melt casting method, and the powder sintering method that sinters the raw material powder into a bulk body is used. Has been. Therefore, in order to recycle the used target material, it is necessary to process it into a powder that can be a raw material for sintering.
According to the study by the present inventors, from the refractory metal material, which is a composition system in which ductility is hardly recognized at room temperature, when mechanical stress is forcibly applied by a cutting process to produce a dairy powder, It was found that it is possible to introduce microcracks locally in Dalai powder. This is presumed that, in a composition system having poor ductility at room temperature, microcracks were locally generated because the original ductility was exceeded by applying a forced stress for a short time by cutting. The presence of local microcracks introduced into the Dalai powder makes it possible to easily obtain a fine powder from a high-density refractory metal-based bulk material that is difficult to grind.

また、室温において、延性が殆ど認められない高融点金属系の代表例としては、特に、Cr、Mo、Wの金属組成およびCr、Mo、Wに50%以下の範囲で合金元素を含んだ成分組成が挙げられる。サーモレスターによる延性テストでは、例えばMoは150℃付近まで延性を示さず、さらにより融点の高いWではMo以上に高温にならないと延性を示さないなど、これらの組成は殆ど延性が認められない。よって、削出しによるマイクロクラックの導入を生じやすいと考えられるため、本発明の製造方法によって粉末を作製するのに好適な成分組成である。   In addition, typical examples of refractory metal systems in which ductility is hardly recognized at room temperature include, in particular, metal compositions of Cr, Mo, W and components containing alloy elements in a range of 50% or less in Cr, Mo, W Composition. In the ductility test using a thermo-star, for example, Mo does not exhibit ductility up to about 150 ° C., and further, ductility is not recognized in these compositions, for example, W does not exhibit ductility unless the temperature is higher than Mo at higher melting point W. Therefore, since it is considered that microcracks are likely to be introduced by cutting, this component composition is suitable for producing powder by the production method of the present invention.

以下に、本発明の高融点金属系粉末の製造方法に関して、順を追って説明する。
本発明においては、まず、使用済みの高融点金属系ターゲット材を削出し処理してダライ粉を作製する。削出し処理によりダライ粉を作製するのは、上述の通り、ダライ粉にマイクロクラックを導入して粉砕性を高めるためである。
本発明者等が、削出しによるダライ粉とダライ粉中のマイクロクラックの発生との相関関係を調査したところ、ダライ粉を2mm超程度の厚みとするとダライ粉の両端にマイクロクラックの存在は確認できるが、その厚さを貫通しておらず途中からクラックが閉じて一体化する傾向が顕著になるため、その後の粉砕が困難となることがある。さらに、フライス等での削出しにおいては、削出し時の抵抗が大きくなり設備的にも好ましくない。また、ダライ粉を30μmに満たない厚みとするとダライ粉中にマイクロクラックを充分に導入することが可能となるが、ダライ粉を作製する効率が悪い上に、フレーク状になってしまい粉砕性が低下することがある。よって、ダライ粉の粉砕性を考慮すると、ダライ粉の厚みは30μm〜2mm程度とすることが望ましい。
Below, the manufacturing method of the refractory metal powder of the present invention will be explained in order.
In the present invention, first, a used refractory metal-based target material is cut out to produce a dairy powder. The reason why the dairy powder is produced by the scraping process is to introduce a microcrack into the dairy powder as described above to improve the pulverization property.
As a result of investigation by the inventors of the present invention on the correlation between the dairy powder produced by cutting and the occurrence of microcracks in the dairy powder, the presence of microcracks at both ends of the dairy powder was confirmed when the thickness of the dairy powder exceeded 2 mm. However, since it does not penetrate the thickness and the tendency of the cracks to close and be integrated in the middle becomes remarkable, subsequent pulverization may be difficult. Further, in the cutting with a milling machine or the like, the resistance at the time of cutting increases, which is not preferable in terms of equipment. Moreover, if the thickness of the dairy powder is less than 30 μm, microcracks can be sufficiently introduced into the dairy powder, but the efficiency of producing the dairy powder is inferior and it becomes flaky and pulverizable. May decrease. Therefore, in consideration of the pulverization property of the dairy powder, the thickness of the dairy powder is desirably about 30 μm to 2 mm.

また、削出しには、旋盤、ドリル、フライス等の切削によりダライ粉が採取できるものが使用可能である。削出しによりダライ粉を得る上では、使用済みの高融点金属系ターゲット材の組成により、使用する設備や削出し条件を好適に設定することが望ましい。なお、旋盤、ドリル、フライスの中ではフライスが最も望ましい。それは、フライスによれば、一般に平板状で大形状の被切削物である使用済みのターゲット材を固定できかつ切削を生産効率よく実施することが可能なためである。   Moreover, what can extract | collect a daray powder by cutting, such as a lathe, a drill, and a milling machine, can be used for cutting. In obtaining Dalai powder by cutting, it is desirable to suitably set the equipment to be used and the cutting conditions according to the composition of the used high-melting point metal-based target material. Of these lathes, drills and milling machines, milling is the most desirable. This is because, according to the milling cutter, it is possible to fix a used target material, which is generally a flat and large workpiece, and to perform cutting with high production efficiency.

次に、得られたダライ粉を粉砕処理して微粉末とする。ダライ粉の内部には削出し処理により、局所的にマイクロクラックが導入されているため、バルク体を直接に微粉末とするのに比べて、格段に微粉末化が容易となる。
ダライ粉の粉砕方法としては、ボールミル、振動ミル、ジョークラッシャー、インパクトクラッシャー、ハンマーミル、インパクトミル等が利用でき、特に限定するものではないが、得られる微粉末を平均粒径で20〜1000μmとできる方法であることが望ましい。
Next, the obtained dairy powder is pulverized into fine powder. Since microcracks are locally introduced into the inside of the Dalai powder by the cutting process, it is much easier to make the powder finer than directly making the bulk into a fine powder.
Ball mill, vibration mill, jaw crusher, impact crusher, hammer mill, impact mill, and the like can be used as a method for crushing Dalai powder. It is desirable that the method be able to.

なお、粉砕処理においては、不純物の混入を極力避けると同時に量産性をも考慮する必要がある。ボールミル、振動ミル等による摩擦力を主応力とする粉砕処理の方法では、超微細粉末が多くなり粒度コントロールが困難な上、微粉末が酸化し易い傾向がある。またポットを使用するため量産性に欠け、さらに汚染により不純物量が大きくなる傾向もある。また、ロールクラッシャー等の圧縮力、せん断力を主応力とする粉砕処理の方法、あるいは摩擦力との組合せによる粉砕処理の方法も、粉砕工具との接触による不純物の混入や粒度コントロールが困難な傾向がある。そこで、粉砕工具やライナーとの接触をより抑制できるハンマーミルやインパクトミル等の衝撃力を主応力とする衝撃粉砕による粉砕処理が最も望ましい。また、ハンマーミルやインパクトミルの使用は、粉砕原料であるダライ粉を連続投入が可能であり量産性効果からも望ましい。   In the pulverization process, it is necessary to consider mass productivity as well as avoid mixing impurities. In the pulverization method using a frictional force such as a ball mill or a vibration mill as a main stress, the amount of ultrafine powder increases and particle size control is difficult, and the fine powder tends to be oxidized. Moreover, since a pot is used, mass productivity is lacking, and the amount of impurities tends to increase due to contamination. Also, the crushing method that uses compressive force and shear force as the main stress, such as roll crusher, or the crushing method combined with friction force, tends to make it difficult to mix impurities and control particle size due to contact with the crushing tool. There is. Therefore, pulverization processing by impact pulverization using an impact force as a main stress such as a hammer mill or impact mill that can further suppress contact with the pulverization tool or liner is most desirable. The use of a hammer mill or an impact mill is desirable from the standpoint of mass productivity because it enables continuous feeding of pulverized raw material Dalai powder.

さらに、ダライ粉あるいは微粉末を還元性雰囲気で熱処理する。この熱処理は、削出し処理や粉砕処理において、導入された酸素を使用済みの高融点金属系ターゲット材と同等レベルまで低減するために必要である。
なお、この酸素を低減する熱処理は、ダライ粉あるいは微粉末の成分組成によって好適な条件を設定するのが望ましい。例えば、成分組成がMoあるいはW等の場合には、還元媒体として優れた効果を有する水素を導入した還元性雰囲気とすることが望ましい。また、Nb、Ti等が水素を吸蔵する傾向があり水素を導入した雰囲気とすることが望ましくないMoTi合金やMoNb合金等の場合には、100Pa以下の減圧雰囲気で還元作用により酸素を低減する方法が好ましい。ダライ粉あるいは微粉末の表面に付着した酸素量にもよるが、一般的なロータリーポンプによる吸引力以上は確保した方が酸素除去を効率的に行うことが出来る。
Further, the dairy powder or fine powder is heat-treated in a reducing atmosphere. This heat treatment is necessary in order to reduce the introduced oxygen to a level equivalent to that of the used refractory metal-based target material in the cutting process or pulverization process.
In addition, it is desirable to set suitable conditions for this heat treatment for reducing oxygen depending on the component composition of the dairy powder or fine powder. For example, when the component composition is Mo or W, it is desirable to have a reducing atmosphere into which hydrogen having an excellent effect as a reducing medium is introduced. In addition, in the case of MoTi alloy or MoNb alloy, in which Nb, Ti, etc. tend to occlude hydrogen and it is not desirable to have an atmosphere in which hydrogen is introduced, a method of reducing oxygen by a reducing action in a reduced pressure atmosphere of 100 Pa or less Is preferred. Although depending on the amount of oxygen adhering to the surface of the Dalai powder or fine powder, it is possible to remove oxygen more efficiently if the suction force of a general rotary pump is secured.

また、還元性雰囲気での熱処理の温度条件としては、ダライ粉や微粉末の成分組成により、若干の差異はあるが、概ね500〜1500℃とすることが望ましい。それは、500℃以下では酸素低減の効果が極めて小さいためであり、一方、1500℃を超えると粉砕した高融点金属系粉末同士の接触部分が拡散結合を開始するため、再度の解砕が困難となるためである。また、より好ましい温度条件は600〜1300℃、さらに好ましくは800〜1200℃である。
また、微粉末を還元性雰囲気で熱処理を行った場合に、温度条件によっては、微粉末同士が軽く結合する場合があるため、熱処理後に結合した微粉末を解砕して微粉末としたり、さらにこの微粉末を解砕前の熱処理よりも低温で熱処理を施して酸素低減を行ってもよい。
Further, the temperature condition of the heat treatment in the reducing atmosphere is preferably about 500 to 1500 ° C., although there are some differences depending on the composition of the dairy powder and fine powder. This is because the effect of reducing oxygen is very small at 500 ° C. or lower, whereas when the temperature exceeds 1500 ° C., the contact portion between the pulverized refractory metal powders starts diffusion bonding, so that it is difficult to crush again. It is to become. Moreover, more preferable temperature conditions are 600-1300 degreeC, More preferably, it is 800-1200 degreeC.
In addition, when the fine powder is heat-treated in a reducing atmosphere, depending on the temperature conditions, the fine powder may be lightly bonded to each other. The fine powder may be subjected to a heat treatment at a lower temperature than the heat treatment before crushing to reduce oxygen.

また、本発明により作製される高融点金属系粉末は、加圧焼結用の原料粉末として使用される場合には、加圧容器への充填性や生産効率を考慮すると、平均粒径で20〜1000μmとすることが望ましい。それは、平均粒径で20μmに満たない粒径とすると加圧容器への充填密度の向上が難しくなることがあるため、上記の平均粒径で20μmを下回るところまでの粉砕処理は効率的でないためである。また、平均粒径で1000μmを超えるような粗大粉末を含む場合には、粉末間のブリッジ現象で充填密度が上がらないことがあるためである。   In addition, when the refractory metal powder produced according to the present invention is used as a raw powder for pressure sintering, the average particle size is 20 in consideration of the filling property to the pressurized container and the production efficiency. It is desirable that the thickness be ˜1000 μm. That is, if the average particle size is less than 20 μm, it may be difficult to improve the packing density of the pressurized container. Therefore, the pulverization treatment up to the above average particle size below 20 μm is not efficient. It is. In addition, when a coarse powder having an average particle size exceeding 1000 μm is included, the packing density may not increase due to a bridging phenomenon between the powders.

また、使用済みの高融点金属系ターゲット材を削出す際に、ダライ粉に付着する炭素、酸素、水素等の不純物を除去するために、ダライ粉を洗浄する工程を付加することがさらに望ましい。
この洗浄工程としては、40℃以上の湯、アセトン、エタノール等が利用できるが安全性と上記不純物の除去をより促進させるため、温水洗浄を行った後、アルカリ性工業用水溶性クリーナー、および純水によりリンスする方法がより望ましい。
なお、削出しの際に、作業性の効率を考慮して切削油を使用する場合があるが、このような場合には切削油の除去をするために、特に、炭化水素系溶剤を使用してダライ粉の洗浄を行うことが望ましい。この炭化水素系溶剤としては、環境側面や火災爆発のリスクを考慮してパラフィン系やナフテン系の「第3石油類」が望ましい。
Further, it is more desirable to add a step of washing the dairy powder in order to remove impurities such as carbon, oxygen, hydrogen and the like adhering to the dairy powder when the used refractory metal target material is cut out.
For this washing process, hot water of 40 ° C. or higher, acetone, ethanol, etc. can be used. However, in order to further promote safety and removal of the impurities, after washing with warm water, an alkaline industrial water-soluble cleaner and pure water are used. A method of rinsing is more desirable.
When cutting, cutting oil may be used in consideration of workability efficiency. In such a case, in order to remove the cutting oil, a hydrocarbon solvent is used. It is desirable to clean the dairy powder. As the hydrocarbon solvent, paraffinic or naphthenic “third petroleum” is desirable in consideration of environmental aspects and risk of fire explosion.

また、本発明により得られる高融点金属系粉末は、使用済みの高融点金属系ターゲット材と同等レベルの純度を有するので、この粉末を焼結することで容易に純度の高いターゲット材が得られるのでターゲット材の製造方法として好適である。   Further, since the refractory metal powder obtained by the present invention has the same level of purity as the used refractory metal target material, a target material with high purity can be easily obtained by sintering this powder. Therefore, it is suitable as a method for producing a target material.

本発明の実施例について以下に説明する。
使用済みのMoターゲット材を、切削油を塗布しながら超硬WC製のチップを使用したフライスにより削出し処理して厚み約50μmのダライ粉を採取した。このMoダライ粉の外観を模式的に示した図を図1に、光学顕微鏡によるミクロ組織の写真を図2に示す。図2からは、削出しによるMoダライ粉の粒界に沿ってマイクロクラックが入っていることが分かる。
その後、採取したMoダライ粉に付着する切削油を遠心分離機により除去し、炭化水素系溶剤に浸漬させて揺動や超音波を併用して洗浄し乾燥させた。なお、このMoダライ粉に付着する油分を油分濃度計により測定したところ、洗浄乾燥後の油分は1mg/50g以下であった。
Examples of the present invention will be described below.
The used Mo target material was cut out by a mill using a chip made of carbide WC while applying cutting oil, and dairy powder having a thickness of about 50 μm was collected. FIG. 1 schematically shows the appearance of the Mo Dalai powder, and FIG. 2 shows a microscopic photograph taken with an optical microscope. From FIG. 2, it can be seen that microcracks are present along the grain boundaries of the Mo Dalai powder by cutting.
Thereafter, the cutting oil adhering to the collected Mo Dalai powder was removed by a centrifugal separator, immersed in a hydrocarbon solvent, washed with rocking and ultrasonic waves in combination, and dried. In addition, when the oil content adhering to this Mo dalai powder was measured with the oil concentration meter, the oil content after washing and drying was 1 mg / 50 g or less.

洗浄乾燥後のMoダライ粉を超硬WC仕様のインパクトミルを用いて衝撃粉砕による粉砕処理によってMo微粉末を得た。得られたMo微粉末をレーザー回折式粒度分布測定装置(Malvern社製マスターサイザー2000)を用いて粒度分布を測定したところ、平均粒経(D50)が198μmであった。
続いて、このMo微粉末を炉内の水素圧力を0.115MPaとした還元性雰囲気で、1200℃で2時間保持する熱処理を行い、粉砕処理時に導入された酸素等の不純物を除去する処理を行った。
Mo fine powder was obtained by pulverizing the Mo Dalai powder after washing and drying by impact pulverization using an impact mill of carbide WC specification. When the particle size distribution of the obtained Mo fine powder was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (Mastersizer 2000 manufactured by Malvern), the average particle size (D 50 ) was 198 μm.
Subsequently, the Mo fine powder is subjected to a heat treatment in which a hydrogen pressure in the furnace is reduced to 0.115 MPa and held at 1200 ° C. for 2 hours to remove impurities such as oxygen introduced during the pulverization process. went.

また、使用済みのMoターゲット材、切削油の付着した削出し処理後のMoダライ粉、洗浄乾燥後のMoダライ粉、粉砕処理後のMo微粉末および熱処理後のMo微粉末それぞれの不純物量を分析測定した結果を表1に示す。なお、各々の不純物量は、Fe:原子吸光法、C:燃焼-赤外線吸収法、O:不活性ガス溶解-赤外線吸収法、NおよびH:不活性ガス溶解-熱伝導度法により分析測定した。   In addition, the amount of impurities in the used Mo target material, the Mo Dalai powder after the cutting process with the attached cutting oil, the Mo Dalai powder after the cleaning and drying, the Mo fine powder after the pulverization process, and the Mo fine powder after the heat treatment The analytical measurement results are shown in Table 1. Each impurity amount was analyzed and measured by Fe: atomic absorption method, C: combustion-infrared absorption method, O: inert gas dissolution-infrared absorption method, and N and H: inert gas dissolution-thermal conductivity method. .

表1から熱処理後のMo微粉末は、使用済みのMoターゲット材と同等レベル以下の不純物量であり、特に酸素量は大きく低減できることが分かる。また、本発明によれば、使用済みのターゲット材に比べて酸素量を大きく低減できるので、酸素量の低減に限界のある粉末焼結によってターゲット材を製造するための粉末原料として特に好ましいことが分かる。   From Table 1, it can be seen that the Mo fine powder after the heat treatment has an impurity amount equal to or lower than that of the used Mo target material, and in particular, the oxygen amount can be greatly reduced. In addition, according to the present invention, the amount of oxygen can be greatly reduced as compared with a used target material, and therefore, it is particularly preferable as a powder raw material for producing a target material by powder sintering that has a limit in reducing the amount of oxygen. I understand.

実施例1と同様の方法で得た洗浄乾燥後のMoダライ粉を炉内の水素圧力を0.115MPaとした還元性雰囲気で、1200℃で2時間保持する熱処理を行い、粉砕処理時に導入された酸素等の不純物を除去する処理を行った。この熱処理後のMoダライ粉を超硬WC仕様のインパクトミルを用いて衝撃粉砕による粉砕処理によってMo微粉末を得た。得られたMo微粉末を実施例1と同様に、レーザー回折式粒度分布測定装置(Malvern社製マスターサイザー2000)を用いて粒度分布を測定したところ、平均粒経(D50)が198μmであった。
実施例1と同様の分析測定方法により、使用済みのMoターゲット材、切削油の付着した削出し処理後のMoダライ粉、洗浄乾燥後のMoダライ粉、還元性雰囲気による熱処理後のMoダライ粉および粉砕処理後のMo微粉末の不純物量を分析測定した結果を表2に示す。
The heat-dried Mo Dalai powder obtained by the same method as in Example 1 is subjected to a heat treatment that is held at 1200 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere in which the hydrogen pressure in the furnace is 0.115 MPa. A treatment for removing impurities such as oxygen was performed. The Mo Dalai powder after this heat treatment was subjected to a pulverization process by impact pulverization using an impact mill with a carbide WC specification to obtain a Mo fine powder. When the particle size distribution of the obtained fine Mo powder was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (Malvern Mastersizer 2000) in the same manner as in Example 1, the average particle size (D 50 ) was 198 μm. It was.
Using the same analytical measurement method as in Example 1, the used Mo target material, the Mo dalai powder after the cutting process with the attached cutting oil, the Mo dalai powder after washing and drying, and the Mo dalai powder after heat treatment in a reducing atmosphere Table 2 shows the results of analyzing and measuring the amount of impurities in the Mo fine powder after the pulverization treatment.

表2からも本発明の製造方法により得られたMo微粉末は、使用済みMoターゲット材と同等レベル以下の不純物量であり、特に酸素量は大きく低減できることが分かる。また、本発明によれば、使用済みのターゲット材に比べて酸素量を大きく低減できるので、酸素量の低減に限界のある粉末焼結によってターゲット材を製造するための粉末原料として特に好ましいことが分かる。   Table 2 also shows that the Mo fine powder obtained by the production method of the present invention has an impurity amount equal to or lower than that of the used Mo target material, and particularly the oxygen amount can be greatly reduced. In addition, according to the present invention, the amount of oxygen can be greatly reduced as compared with a used target material, and therefore, it is particularly preferable as a powder raw material for producing a target material by powder sintering that has a limit in reducing the amount of oxygen. I understand.

実施例1で採取したMoダライ粉の外観を模式的に示す図である。2 is a diagram schematically showing the appearance of Mo Dalai powder collected in Example 1. FIG. 実施例1で採取したMoダライ粉の光学顕微鏡によるミクロ組織写真である。2 is a microstructural photograph of an Mo Dalai powder collected in Example 1 using an optical microscope.

Claims (9)

使用済みのMo金属またはMoに50%以下の合金元素を含んだ成分組成の高融点金属系ターゲット材を、削出し処理してマイクロクラックを生じさせたダライ粉とし、該ダライ粉を粉砕処理して微粉末とした後、さらに還元性雰囲気で熱処理をすることを特徴とする高融点金属系粉末の製造方法。 A refractory metal target material having a component composition containing used Mo metal or an alloy element of 50% or less in Mo is cut into a dairy powder that is microcracked , and the dairy powder is pulverized. A method for producing a refractory metal powder characterized in that after making into a fine powder, heat treatment is further performed in a reducing atmosphere. 使用済みのMo金属またはMoに50%以下の合金元素を含んだ成分組成の高融点金属系ターゲット材を、削出し処理してマイクロクラックを生じさせたダライ粉とし、該ダライ粉を還元性雰囲気で熱処理をした後、さらに粉砕処理して微粉末とすることを特徴とする高融点金属系粉末の製造方法。 A refractory metal target material having a component composition containing used Mo metal or an alloy element of 50% or less in Mo is cut into a dairy powder that has been microcracked , and the dairy powder is reduced in a reducing atmosphere. A method for producing a refractory metal powder, characterized in that after the heat treatment in step 1, the powder is further pulverized into a fine powder. 前記の削出し処理は、フライスを使用することを特徴とする請求項1または2に記載の高融点金属系粉末の製造方法。   The method for producing a refractory metal powder according to claim 1 or 2, characterized in that a milling is used in the cutting process. 前記のダライ粉の粉砕処理は、衝撃粉砕であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の高融点金属系粉末の製造方法。   The method for producing a refractory metal powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulverization treatment of the Dalai powder is impact pulverization. 前記の還元性雰囲気の熱処理は、水素含有雰囲気であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の高融点金属系粉末の製造方法。   The method for producing a refractory metal powder according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat treatment in the reducing atmosphere is a hydrogen-containing atmosphere. 前記の還元性雰囲気の熱処理は、100Pa以下の減圧雰囲気であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の高融点金属系粉末の製造方法。   The method for producing a refractory metal powder according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat treatment in the reducing atmosphere is a reduced pressure atmosphere of 100 Pa or less. 前記粉砕処理により平均粒径で20〜1000μmの微粉末とすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の高融点金属系粉末の製造方法。   The method for producing a refractory metal powder according to any one of claims 1 to 6, wherein the fine powder having an average particle diameter of 20 to 1000 µm is obtained by the pulverization treatment. 高融点金属が、純Moであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の高融点金属系粉末の製造方法。   The method for producing a refractory metal powder according to claim 1, wherein the refractory metal is pure Mo. 請求項1乃至8のいずれかに記載の高融点金属系粉末の製造方法により得られる高融点金属系粉末を焼結することを特徴とするターゲット材の製造方法。   A method for producing a target material, comprising sintering a refractory metal powder obtained by the method for producing a refractory metal powder according to any one of claims 1 to 8.
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