KR102641901B1 - Carbon-silicon carbide target material and its manufacturing method and use - Google Patents

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Abstract

본 문에서는 탄소-탄화규소 타겟재 및 그 제조방법과 용도를 제공하는바, 상기 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법은 탄소분말 및 탄화규소분말을 혼합한 후 2차 볼밀링을 거치되, 2차 볼밀링 사이에서 건조 처리한 후, 후속으로 몰딩, 소결 및 냉각시킴으로써, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는다. This document provides a carbon-silicon carbide target material and its manufacturing method and uses. The manufacturing method of the carbon-silicon carbide target material includes mixing carbon powder and silicon carbide powder and then performing secondary ball milling. The carbon-silicon carbide target material is obtained by drying between ball milling, followed by molding, sintering and cooling.

Description

탄소-탄화규소 타겟재 및 그 제조방법과 용도Carbon-silicon carbide target material and its manufacturing method and use

본 출원은 타겟재(target material) 기술분야에 속하며, 탄소-탄화규소 타겟재 기술분야에 관한 것이며, 예를 들어 탄소-탄화규소 타겟재 및 그 제조방법과 용도에 관한 것이다.This application belongs to the target material technology field and relates to the carbon-silicon carbide target material technology field, for example, to the carbon-silicon carbide target material and its manufacturing method and use.

열감응 인쇄 헤드(thermal print head)는 절연 재료로 구성된 기판을 포함하며, 기판 상에 기층()을 만들고, 기층 상에 도선 전극을 형성하고, 메인 인쇄 방향을 따라 도선 전극과 기층의 상방에 발열 저항체 리본이 형성되며, 도선 전극과 발열 저항체 리본 상방에 보호층이 있다. 보호층은 일반적으로 1층의 절연층 또는 1층의 절연층에 1층의 내마모층을 추가하는 방식을 사용하며, 일반적으로 절연층과 내마모층은 모두 열전도율이 낮은 재료이다. 발열 저항체가 발열하는 과정에서, 발열 저항체에서 생성된 열량은 보호층을 통해 인쇄 매체로 전달되며, 인쇄 매체는 전달된 열의 양에 따라 상응하게 변화를 발생한다. 발열 저항체가 발열한 후, 인쇄 매체에 전달되는 열의 양은 보호층의 두께 및 열전도율과 직접적으로 연관된다.A thermal print head includes a substrate composed of an insulating material, and a substrate (substrate) on the substrate. ), a conductive electrode is formed on the base layer, a heating resistor ribbon is formed above the conductor electrode and the base layer along the main printing direction, and a protective layer is located above the conductor electrode and the heating resistor ribbon. The protective layer generally uses a method of adding a wear-resistant layer to the first insulating layer or the first insulating layer, and generally both the insulating layer and the wear-resistant layer are materials with low thermal conductivity. In the process of the heating resistor generating heat, the amount of heat generated from the heating resistor is transferred to the printing medium through the protective layer, and the printing medium changes correspondingly according to the amount of heat transferred. After the heating resistor generates heat, the amount of heat transferred to the printing medium is directly related to the thickness and thermal conductivity of the protective layer.

열감응 인쇄 헤드의 냉각 과정에서, 작동 전압은 인가를 멈추고, 발열 저항체는 발열을 멈추는바, 이상적인 상태는 작동 전압이 인가를 멈추는 순간, 보호층 표면의 온도가 필요한 저온 상태로 낮아지는 것이다. 해당 과정에서 냉각은 단지 열전도의 방식으로만 구현되기 때문에, 이때 보호층 내의 잔류된 열량이 순간적으로 전도되도록 보호층은 높은 열전도율 특성을 구비하여야 한다. 하지만, 실제로 보호층은 높은 열전도율을 구비하지 않으며, 작동 전압 인가를 멈추는 순간, 보호층 내에 잔류된 대량의 열량의 일부분은 열감응 인쇄 헤드 자체에 의해 전도되고, 다른 일부분은 인쇄 매체에 의해 전도된다. 하지만, 인쇄 매체에 의해 전도된 열량은 인쇄 과정에서 쉽게 “테일링(tailing)”현상이 나타나기 때문에 인쇄 품질에 영향을 미친다. 만약 보호층의 두께가 얇아지면, 열량의 전달 효율이 향상되지만, 열감응 인쇄 헤드의 내마모성이 크게 감소되어, 열감응 인쇄 헤드의 성능에 심각한 영향을 미친다.In the cooling process of the thermal printing head, the operating voltage stops being applied and the heating resistor stops generating heat. The ideal state is that the moment the operating voltage stops being applied, the temperature of the surface of the protective layer is lowered to the required low temperature. Since cooling in this process is implemented only through heat conduction, the protective layer must have high thermal conductivity characteristics so that the remaining heat in the protective layer is instantaneously conducted. However, in reality, the protective layer does not have high thermal conductivity, and as soon as the operating voltage is stopped, part of the large amount of heat remaining in the protective layer is conducted by the thermal printing head itself, and the other part is conducted by the printing medium. . However, the amount of heat conducted by the printing medium affects printing quality because “tailing” phenomenon easily occurs during the printing process. If the thickness of the protective layer becomes thinner, the heat transfer efficiency improves, but the wear resistance of the thermal printing head is greatly reduced, seriously affecting the performance of the thermal printing head.

또한, 절연층과 내마모층 자체의 재료 특성으로 인해, 내마모층과 도선 전극은 직접적으로 접촉되지 않기 때문에, 절연층은 반드시 존재해야 한다. 하지만 절연층과 내마모층이 직접적으로 접촉될 경우, 내마모층이 탈락되는 현상이 자주 나타나기 때문에 내마모층의 내마모성을 충분히 발휘할 수 없게 되어, 인쇄 헤드의 내마모성이 크게 저하된다.Additionally, due to the material properties of the insulating layer and the wear-resistant layer itself, the wear-resistant layer and the conductive electrode do not come into direct contact, so the insulating layer must be present. However, when the insulating layer and the wear-resistant layer are in direct contact, the wear-resistant layer often falls off, so the wear resistance of the wear-resistant layer cannot be fully demonstrated, and the wear resistance of the print head is greatly reduced.

CN203651201U에서는 절연 재료로 구성된 기판을 포함하며, 기판상에 기층이 설치되어 있는 열감응 인쇄 헤드를 개시하였으며, 열감응 인쇄 헤드에 있어서, 기층 상에 도선 전극이 형성되고, 도선 전극에는 메인 인쇄 방향을 따라 도선 전극에 발열 저항체 리본이 형성되며, 도선 전극과 발열 저항체 리본 상부에는 보호층이 있으며, 보호층은 3층으로 구분되는바, 최저층은 낮은 내마모성을 구비하는 절연층이고, 중간층은 열전도율이 적어도 절연층 열전도율의 2배인 고열전도층이며, 최상층은 내마모층이다. 이로써, 열감응 인쇄 헤드 상부 표면의 열 감응 속도를 향상시켜, 승온시 상부로 전달되는 열량이 증가되도록 하고, 중간층은 전이층으로서, 절연층과 내마모층 사이의 부착력을 더 증가시킴으로써, 내마모층의 경도가 큰 특성을 충분히 발휘시켜, 열감응 인쇄 헤드의 내마모성을 보장할 수 있다.CN203651201U discloses a thermally sensitive print head that includes a substrate made of an insulating material and has a base layer installed on the substrate. In the thermally sensitive print head, a conductor electrode is formed on the base layer, and the conductor electrode has a main printing direction. Accordingly, a heating resistor ribbon is formed on the conductor electrode, and there is a protective layer on the conductor electrode and the heating resistor ribbon. The protective layer is divided into three layers, the lowest layer is an insulating layer with low abrasion resistance, and the middle layer has at least thermal conductivity. It is a high thermal conductivity layer with twice the thermal conductivity of the insulating layer, and the top layer is a wear-resistant layer. This improves the thermal response speed of the upper surface of the thermal printing head, increasing the amount of heat transferred to the upper part when the temperature rises, and the middle layer serves as a transition layer, further increasing the adhesion between the insulating layer and the wear-resistant layer, thereby increasing the wear resistance. By fully exhibiting the high hardness properties of the layer, the wear resistance of the thermal printing head can be guaranteed.

CN112010675A 및 CN108409330A에서도 각각 열감응 인쇄, 3D 인쇄의 발전을 지지하는 인쇄의 세라믹 재료를 개시하였다. 하지만, 열감응 인쇄, 3D 인쇄 시장의 확장에 따라, 업계에서 인쇄 설비 및 작업 효율를 향상시킬 수 있는 탄소-탄화규소 타겟재에 대한 수요가 날로 증가하고 있다. 또한 탄소-탄화규소 타겟재의 진공 스퍼터링시 성능의 안정성 및 필름 레이어의 내마모성을 보장하기 위해, 비교적 높은 치밀도, 미세 구조가 균일하고 기공이 없는 타겟재가 요구되고 있다.CN112010675A and CN108409330A also disclosed ceramic materials for printing that support the development of thermosensitive printing and 3D printing, respectively. However, as the thermal printing and 3D printing markets expand, the industry's demand for carbon-silicon carbide target materials that can improve printing equipment and work efficiency is increasing day by day. In addition, in order to ensure performance stability and wear resistance of the film layer during vacuum sputtering of carbon-silicon carbide target materials, target materials with relatively high density, uniform microstructure, and no pores are required.

하지만, 탄소-탄화규소 타겟재의 특수한 성능으로 인해, 생산기술의 난이도가 크고 후속 가공이 어려우므로, 현재로서는 치밀도가 높고, 성능이 안정한 탄소-탄화규소 타겟재를 생산하기 어려워, 열감응 업계에서 타겟 품질에 대한 요구를 충족시킬 수 없다.However, due to the special performance of carbon-silicon carbide target material, the difficulty of production technology is high and subsequent processing is difficult, so it is currently difficult to produce carbon-silicon carbide target material with high density and stable performance, so it is difficult to produce in the thermal response industry. Unable to meet target quality requirements.

따라서, 비교적 높은 치밀도를 구비하고, 미세 구조가 균일하고 기공이 없는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 개발하는 것을 필요로 한다.Therefore, it is necessary to develop a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material with relatively high density, uniform microstructure, and no pores.

본 출원의 목적은 탄소-탄화규소 타겟재 및 그 제조방법과 용도를 제공하는 것이며, 상기 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법은 치밀도와 순도가 모두 높은 탄소-탄화규소 타겟재를 제조할 수 있으며; 얻은 탄소-탄화규소 타겟재의 미세 조직은 균일하고 타겟 스퍼터링 성능이 우수하며, 인쇄 분야에 응용됨으로써, 인쇄 설비의 작동 효율 및 사용 수명을 효과적으로 향상시킬 수 있으므로, 응용 전망이 광범위하다.The purpose of this application is to provide a carbon-silicon carbide target material and a manufacturing method and use thereof. The manufacturing method of the carbon-silicon carbide target material can produce a carbon-silicon carbide target material with both high density and purity; The microstructure of the obtained carbon-silicon carbide target material is uniform and has excellent target sputtering performance. When applied to the printing field, the operating efficiency and service life of printing equipment can be effectively improved, so the application prospects are broad.

해당 목적을 달성하기 위하여, 본 출원은 아래의 기술방안을 사용한다:In order to achieve this purpose, this application uses the following technical solutions:

제1 측면:본 출원에서는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 아래와 같은 단계를 포함한다:First aspect: The present application provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, which includes the following steps:

(1) 탄소분말과 탄화규소분말을 혼합하고, 용매 환경에서 제1 볼밀링을 거쳐, 제1 혼합재를 얻으며;(1) mixing carbon powder and silicon carbide powder and performing first ball milling in a solvent environment to obtain a first mixed material;

(2) 단계 (1)의 상기 제1 혼합재를 건조시킨 후, 용매 및 폴리올과 혼합시키고, 제2 볼밀링을 거쳐 제2 혼합재를 얻으며;(2) drying the first mixture of step (1), mixing it with a solvent and polyol, and performing a second ball milling to obtain a second mixture;

(3) 순차적으로 단계 (2)의 상기 제2 혼합재를 몰딩, 소결 및 냉각시켜, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는다.(3) The second mixture of step (2) is sequentially molded, sintered, and cooled to obtain the carbon-silicon carbide target material.

본 출원의 상기 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법은 용매 및 탄소분말과 탄화규소분말을 혼합하여 볼밀링시킴으로써, 탄소분말과 탄화규소분말의 혼합의 균일성을 향상시켰으며, 건조 후 다시 제2 볼밀링을 진행하되, 폴리올을 첨가하여, 펠렛화와 유사한 작용을 일으키게 함으로써, 제2 혼합재의 유동성을 향상시키고 후속 몰딩 및 소결 과정에서 제2 혼합재의 견고한 다짐(compaction)에 유리하며, 최종 제품 표면의 균일성을 향상시킴으로써 표면의 결함을 감소시키고, 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도를 향상시킨다.The manufacturing method of the carbon-silicon carbide target material of the present application improves the uniformity of mixing of the carbon powder and silicon carbide powder by mixing solvent, carbon powder, and silicon carbide powder and performing ball milling. After drying, the second ball is used again. Milling is performed and polyol is added to cause an action similar to pelletizing, which improves the fluidity of the second mixture and is advantageous for firm compaction of the second mixture during the subsequent molding and sintering process, and improves the surface of the final product. By improving uniformity, surface defects are reduced and the density of the carbon-silicon carbide target material is improved.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 탄소분말의 입도는 20μm 미만이며, 예를 들어 10μm, 12μm, 13μm, 14μm, 15μm, 16μm, 17μm, 18μm, 19μm 또는 20μm 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the particle size of the carbon powder in step (1) is less than 20 μm, for example, 10 μm, 12 μm, 13 μm, 14 μm, 15 μm, 16 μm, 17 μm, 18 μm, 19 μm or 20 μm, etc., but limited to the values listed above. This does not apply, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 탄화규소분말의 입도는 10μm 미만이며, 예를 들어 5μm, 5.6μm, 6.2μm, 6.7μm, 7.3μm, 7.8μm, 8.4μm, 8.9μm, 9.5μm 또는 10μm 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the particle size of the silicon carbide powder in step (1) is less than 10 μm, for example 5 μm, 5.6 μm, 6.2 μm, 6.7 μm, 7.3 μm, 7.8 μm, 8.4 μm, 8.9 μm, 9.5 μm or 10 μm, etc. However, it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

본 출원은 상기 범위에서 탄소분말 및 탄화규소분말의 입도를 선택하여, 제1 볼밀링의 균일한 혼합 및 제2 볼밀링에서 제2 혼합재 입자의 입도에 대한 제어에 더욱 유리함으로써, 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도를 효과적으로 보장할 수 있다.This application selects the particle size of the carbon powder and silicon carbide powder in the above range, which is more advantageous for uniform mixing in the first ball milling and control of the particle size of the second mixed material particles in the second ball milling, thereby making carbon-silicon carbide The density of the target material can be effectively guaranteed.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 탄소분말은 순도가 ≥99.995%인 고순도 탄소분말이며, 순도는 예를 들어 99.995%, 99.999%, 99.9994% 또는 99.9996% 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에서 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the carbon powder in step (1) is a high purity carbon powder with a purity of ≥99.995%, and the purity may be, for example, 99.995%, 99.999%, 99.9994% or 99.9996%, but is not limited to the values listed above. The same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 탄화규소분말은 순도가 ≥99.9%인 고순도 탄화규소분말이며, 순도는 예를 들어 99.9%, 99.92%, 99.95%, 99.96%, 99.98%, 99.99%, 99.992%, 99.995% 또는 99.998% 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the silicon carbide powder in step (1) is a high purity silicon carbide powder having a purity of ≥99.9%, for example, 99.9%, 99.92%, 99.95%, 99.96%, 99.98%, 99.99%, 99.992%. , 99.995% or 99.998%, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range are equally applicable.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 탄소분말 및 탄화규소분말의 질량비는 40~50:60~50이며, 예를 들어 40:60, 45:60, 48:60, 50:60, 40:58, 42:58, 44:59, 45:55, 48:52 또는 50:50 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the mass ratio of the carbon powder and silicon carbide powder in step (1) is 40-50:60-50, for example, 40:60, 45:60, 48:60, 50:60, 40:58, It may be 42:58, 44:59, 45:55, 48:52 or 50:50, etc., but is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 용매는 에탄올이다.Optionally, the solvent in step (1) is ethanol.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링의 재료 대 볼의 비율은 1~3:1이며, 예를 들어 1:1, 1.2:1, 1.5:1, 1.8:1, 2.0:1, 2.2:1, 2.5:1 또는 3.0:1 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the material to ball ratio of the first ball mill in step (1) is 1 to 3:1, for example 1:1, 1.2:1, 1.5:1, 1.8:1, 2.0:1, It may be 2.2:1, 2.5:1, or 3.0:1, etc., but is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링의 시간은 ≥24h이며, 예를 들어 24h, 25h, 26h, 28h, 30h, 32h 또는 35h 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time of the first ball milling in step (1) is ≥24h, for example, may be 24h, 25h, 26h, 28h, 30h, 32h or 35h, etc., but is not limited to the values listed above, and The same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링의 볼밀링 매체는 탄화규소 볼이다.Optionally, the ball milling medium of the first ball mill in step (1) is silicon carbide balls.

선택적으로, 단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링은 밀봉된 조건에서 진행된다.Optionally, in step (1) the first ball milling is carried out under sealed conditions.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 건조는 드라이 단계를 포함한다.Optionally, the drying in step (2) comprises a drying step.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 건조 온도는 100~140℃이며, 예를 들어 100℃, 105℃, 109℃, 114℃, 118℃, 123℃, 127℃, 132℃, 136℃ 또는 140℃ 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the drying temperature in step (2) is 100-140°C, for example 100°C, 105°C, 109°C, 114°C, 118°C, 123°C, 127°C, 132°C, 136°C or 140°C. etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range are equally applied.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 건조 시간은 8~16h이며, 예를 들어 8h, 9h, 10h, 11h, 12h, 13h, 14h, 15h 또는 16h 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the drying time in step (2) is 8 to 16 h, for example, 8 h, 9 h, 10 h, 11 h, 12 h, 13 h, 14 h, 15 h or 16 h, etc., but is not limited to the values listed above, The same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 용매의 첨가량은 제1 혼합재의 0.1~1wt%이며, 예를 들어 0.1wt%, 0.2wt%, 0.3wt%, 0.4wt%, 0.5wt%, 0.6wt%, 0.7wt%, 0.8wt%, 0.9wt% 또는 1wt% 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the amount of the solvent added in step (2) is 0.1 to 1 wt% of the first mixture, for example, 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt%, It may be 0.7wt%, 0.8wt%, 0.9wt% or 1wt%, but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (2)에서 수 있으며 상기 용매는 에탄올이다.Optionally, in step (2) the solvent is ethanol.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 폴리올의 첨가량은 0.1~5wt%이며, 예를 들어 0.1wt%, 0.5wt%, 1.0wt%, 1.8wt%, 2.0wt%, 2.5wt%, 3.0wt%, 4wt%, 4.5wt% 또는 5wt%등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the addition amount of the polyol in step (2) is 0.1 to 5 wt%, for example 0.1 wt%, 0.5 wt%, 1.0 wt%, 1.8 wt%, 2.0 wt%, 2.5 wt%, 3.0 wt%, It may be 4wt%, 4.5wt%, or 5wt%, but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

본 출원의 상기 폴리올은 글리세린 또는 프로필렌글리콜 등을 포함하는바, 선택적으로 글리세린을 선택함으로써, 제2 혼합재의 입자 입경을 더욱 바람직하게 제어할 수 있다.The polyol of the present application includes glycerin or propylene glycol, and by selectively selecting glycerin, the particle size of the second mixture can be more preferably controlled.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링의 재료 대 볼의 비율은 1~3:1이며, 예를 들어 1:1, 1.2:1, 1.5:1, 1.8:1, 2.0:1, 2.2:1, 2.5:1 또는 3.0:1 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the material to ball ratio of the second ball mill in step (2) is 1 to 3:1, for example 1:1, 1.2:1, 1.5:1, 1.8:1, 2.0:1, It may be 2.2:1, 2.5:1, or 3.0:1, etc., but is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링의 시간은 ≥24h이며, 예를 들어 24h, 25h, 26h, 28h, 30h, 32h 또는 35h 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time of the second ball milling in step (2) is ≥24h, for example, may be 24h, 25h, 26h, 28h, 30h, 32h or 35h, etc., but is not limited to the values listed above, and The same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링의 볼밀링 매체는 탄화규소 볼이다.Optionally, the ball milling medium of the second ball mill in step (2) is silicon carbide balls.

본 출원에서 상기 제1 볼밀링 및 제2 볼밀링의 볼밀링 매체는 선택적으로 탄화규소 볼을 선택함으로써, 더욱 높은 분말의 순도를 보장할 수 있다.In the present application, silicon carbide balls can be selectively selected as the ball milling medium for the first ball milling and the second ball milling, thereby ensuring higher purity of the powder.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링은 밀봉된 조건에서 진행된다.Optionally, in step (2) the second ball milling is carried out under sealed conditions.

본 출원에서 상기 제1 볼밀링 및 제2 볼밀링은 밀봉 조건에서 진행됨으로써, 분말 혼합 과정에서 슬러리가 누출되는 것을 방지하고, 제품의 순도를 향상시킨다.In the present application, the first ball milling and the second ball milling are performed under sealed conditions, thereby preventing slurry from leaking during the powder mixing process and improving the purity of the product.

선택적으로, 단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링 후의 물질이 스크린을 거친 후 제2 혼합재를 얻는다.Optionally, in step (2), the material after the second ball milling is passed through a screen to obtain a second mixed material.

선택적으로, 단계 (2)에서의 상기 제2 혼합재의 입경 범위는 ≤200μm이며, 예를 들어 200μm, 190μm, 180μm, 170μm, 165μm, 160μm, 150μm, 120μm 또는 100μm 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the particle size range of the second mixture in step (2) is ≤200 μm, for example, 200 μm, 190 μm, 180 μm, 170 μm, 165 μm, 160 μm, 150 μm, 120 μm or 100 μm, etc., but not greater than the values listed above. It is not limited, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (3)에서 몰딩 후 상기 제2 혼합재 표면의 평탄도는 ≤0.5mm이며, 예를 들어 0.1mm, 0.15mm 0.19mm, 0.20mm, 0.28mm, 0.30mm, 0.37mm, 0.40mm, 0.46mm 또는 0.5mm 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the flatness of the surface of the second mixture after molding in step (3) is ≤0.5mm, for example 0.1mm, 0.15mm, 0.19mm, 0.20mm, 0.28mm, 0.30mm, 0.37mm, 0.40mm, It may be 0.46mm or 0.5mm, but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

본 출원은 몰딩 후의 평탄도가 ≤0.5mm되도록 보장함으로써, 소결 후 탄소-탄화규소 타겟재의 성능을 향상시킬 수 있다.The present application can improve the performance of the carbon-silicon carbide target material after sintering by ensuring that the flatness after molding is ≤0.5mm.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 몰딩은 상기 제2 혼합재를 금형에 장입하고, 포장재를 사용하여 단단히 포장한 후 다짐하는 것을 포함한다.Optionally, the molding in step (3) includes charging the second mixture into a mold, tightly packaging it using packaging material, and then compacting it.

탄소-탄화규소분말은 가볍고 매끄럽기 때문에, 포장재를 선택하여 사용함으로써 소결 과정에서 분말이 금형에서 인출는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 소결 성능 및 제품율을 향상시킨다.Since carbon-silicon carbide powder is light and smooth, selecting and using a packaging material can effectively prevent the powder from being pulled out of the mold during the sintering process, improving sintering performance and product yield.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 포장재는 탄소섬유포이다.Optionally, in step (3) the packaging material is carbon fiber fabric.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 몰딩 및 소결 사이에 냉압을 더 포함한다.Optionally, step (3) further includes cold pressing between the molding and sintering.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 냉압은, 압착되어 더 이상 움직이지 못하도록 인공으로 금형에 압력을 인가하는 것을 포함한다.Optionally, the cold pressing in step (3) includes artificially applying pressure to the mold so that it is compressed and cannot move further.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 몰딩 및 소결 사이에는 진공 펌핑 및 보호가스 충진을 포함한다.Optionally, step (3) includes vacuum pumping and shielding gas filling between the molding and sintering.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 진공 펌핑은 절대진공도가 ≤100Pa될 때까지 진공 펌핑하는 것이며, 예를 들어 상기 절대진공도는 50Pa, 56Pa, 62Pa, 67Pa, 73Pa, 78Pa, 84Pa, 89Pa, 95Pa 또는 100Pa 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the vacuum pumping in step (3) is to vacuum pump until the absolute vacuum degree is ≤100Pa, for example, the absolute vacuum degree is 50Pa, 56Pa, 62Pa, 67Pa, 73Pa, 78Pa, 84Pa, 89Pa, 95Pa, or It may be 100Pa, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 진공 펌핑의 시간은 ≥40min이며, 예를 들어 40min, 42min, 43min, 45min, 48min, 50min, 52min, 55min, 60min, 65min 또는 70min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time of vacuum pumping in step (3) is ≥40min, for example 40min, 42min, 43min, 45min, 48min, 50min, 52min, 55min, 60min, 65min or 70min, etc., but the value listed above. It is not limited to , and other values not listed within the range are equally applied.

본 출원에서는 진공 펌핑하는 총 시간을 제어함으로써 진공 펌핑의 속도를 제어하고, 진공 펌핑 과정에서 분말이 인출되는 것을 방지하여, 최종 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도를 현저하게 향상시키며, 타겟재의 크랙(Crack) 발생 위험을 감소시킨다.In this application, the speed of vacuum pumping is controlled by controlling the total vacuum pumping time, and the powder is prevented from being pulled out during the vacuum pumping process, thereby significantly improving the density of the final carbon-silicon carbide target material and preventing cracks in the target material ( Reduces the risk of crack occurrence.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 보호가스는 게이지 압력이 -0.08~-0.1MPa이 될 때까지 충진되며, 예를 들어 게이지 압력은 -0.08MPa, -0.082MPa, -0.085MPa, -0.09MPa, -0.095MPa 또는 -0.1MPa 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, in step (3), the protective gas is filled until the gauge pressure is -0.08 to -0.1 MPa, for example, the gauge pressure is -0.08 MPa, -0.082 MPa, -0.085 MPa, -0.09 MPa, It may be -0.095 MPa or -0.1 MPa, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range also apply equally.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 보호가스는 아르곤가스를 포함한다.Optionally, the shielding gas in step (3) includes argon gas.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 소결은 아래와 같이 포함한다: 보호가스로 충진된 조건에서 제1 승온을 거쳐 제1 온도까지 승온하고; 다시 제2 승온을 거쳐 제2 온도까지 승온하고 제2 보온을 진행하며; 상기 제2 보온을 진행하는 동시에 제2 승압을 거쳐 제2 압력까지 승압시키고, 제2 보온이 종료될 때가지 압력을 유지하며; 계속하여 제3 승온을 거쳐 제3 온도까지 승온하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때가지 진공 펌핑을 진행하며; 제3 온도를 유지하고 제3 승압을 거쳐 제3 압력까지 승압한 후, 제3 보온을 진행한다.Optionally, the sintering in step (3) includes: raising the temperature to a first temperature through a first temperature increase under the condition filled with a protective gas; Again, the temperature is raised to the second temperature through the second temperature increase and the second warming is performed; While performing the second warming, the pressure is increased to the second pressure through a second pressure increase, and the pressure is maintained until the second warming is completed; Continuing to increase the temperature to the third temperature through a third temperature increase, and performing vacuum pumping until the third temperature increase is completed in the third temperature increase process; The third temperature is maintained, the pressure is increased to the third pressure through the third pressure increase, and then the third thermal insulation is performed.

선택적으로, 본 출원은 3단 승온 및 2단 승압 단계를 배합하여 사용함으로써, 소결 효과 향상에 더욱 유리하며, 최종적으로 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도를 향상시킨다.Optionally, the present application uses a combination of a three-stage temperature increase and a two-stage pressure increase step, which is more advantageous in improving the sintering effect and ultimately improves the density of the carbon-silicon carbide target material.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 승온의 속도는 제2 승온의 속도보다 느리며 제2 승온의 속도는 제1 승온의 속도보다 느리다.Optionally, in step (3), the rate of the third temperature increase is slower than the rate of the second temperature increase and the rate of the second temperature increase is slower than the rate of the first temperature increase.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제1 승온의 속도는 8~12℃/min이며, 예를 들어 8℃/min, 8.5℃/min, 8.9℃/min, 9.4℃/min, 9.8℃/min, 10.3℃/min, 10.7℃/min, 11.2℃/min, 11.6℃/min 또는 12℃/min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the rate of the first temperature increase in step (3) is 8-12°C/min, for example 8°C/min, 8.5°C/min, 8.9°C/min, 9.4°C/min, 9.8°C/min. , 10.3℃/min, 10.7℃/min, 11.2℃/min, 11.6℃/min or 12℃/min, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range are equally applicable. do.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제1 온도는 1400~1500℃이며, 예를 들어 1400℃, 1412℃, 1423℃, 1434℃, 1445℃, 1456℃, 1467℃, 1478℃, 1489℃ 또는 1500℃ 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the first temperature in step (3) is 1400-1500°C, for example 1400°C, 1412°C, 1423°C, 1434°C, 1445°C, 1456°C, 1467°C, 1478°C, 1489°C or 1500°C. It may be ℃, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제2 승온 속도는 4~6℃/min이며, 예를 들어 4℃/min, 4.3℃/min, 4.5℃/min, 4.7℃/min, 4.9℃/min, 5.2℃/min, 5.4℃/min, 5.6℃/min, 5.8℃/min 또는 6℃/min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the second temperature increase rate in step (3) is 4-6°C/min, for example 4°C/min, 4.3°C/min, 4.5°C/min, 4.7°C/min, 4.9°C/min, It may be 5.2℃/min, 5.4℃/min, 5.6℃/min, 5.8℃/min or 6℃/min, but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range also apply equally. .

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제2 보온의 시간 길이는 40~100min이며, 예를 들어 40min, 47min, 54min, 60min, 67min, 74min, 80min, 87min, 94min 또는 100min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time length of the second warming in step (3) is 40-100min, for example, may be 40min, 47min, 54min, 60min, 67min, 74min, 80min, 87min, 94min or 100min, etc., but It is not limited to the value, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제2 온도는 1750~1850℃이며, 예를 들어 1750℃, 1762℃, 1773℃, 1784℃, 1795℃, 1806℃, 1817℃, 1828℃, 1839℃ 또는 1850℃ 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the second temperature in step (3) is between 1750°C and 1850°C, for example 1750°C, 1762°C, 1773°C, 1784°C, 1795°C, 1806°C, 1817°C, 1828°C, 1839°C or 1850°C. It may be ℃, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제2 승압의 시간 길이는12~25min이며, 예를 들어 12min, 14min, 15min, 17min, 18min, 20min, 21min, 23min, 24min 또는 25min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time length of the second boosting in step (3) is 12-25min, for example, 12min, 14min, 15min, 17min, 18min, 20min, 21min, 23min, 24min or 25min, etc., but It is not limited to the value, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제2 압력은 7~9MPa이며, 예를 들어 7MPa, 7.3MPa, 7.5MPa, 7.7MPa, 7.9MPa, 8.2MPa, 8.4MPa, 8.6MPa, 8.8MPa 또는 9MPa 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the second pressure in step (3) is between 7 and 9 MPa, for example 7 MPa, 7.3 MPa, 7.5 MPa, 7.7 MPa, 7.9 MPa, 8.2 MPa, 8.4 MPa, 8.6 MPa, 8.8 MPa or 9 MPa, etc. However, it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 승온의 속도는 1~3.5℃/min이며, 예를 들어 1℃/min, 1.3℃/min, 1.6℃/min, 1.9℃/min, 2.2℃/min, 2.5℃/min, 2.7℃/min, 3℃/min, 3.3℃/min 또는 3.5℃/min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the rate of the third temperature increase in step (3) is 1-3.5°C/min, for example 1°C/min, 1.3°C/min, 1.6°C/min, 1.9°C/min, 2.2°C/min. , 2.5℃/min, 2.7℃/min, 3℃/min, 3.3℃/min or 3.5℃/min, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range are equally applicable. do.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 온도는 1950~2050℃이며, 예를 들어 1950℃, 1962℃, 1973℃, 1984℃, 1995℃, 2006℃, 2017℃, 2028℃, 2039℃ 또는 2050℃ 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the third temperature in step (3) is 1950-2050°C, for example 1950°C, 1962°C, 1973°C, 1984°C, 1995°C, 2006°C, 2017°C, 2028°C, 2039°C or 2050°C. It may be ℃, etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 승온 과정에서 절대진공도가 ≤100Pa로 될 때까지 진공 펌핑하는바, 예를 들어 상기 절대진공도는 100Pa, 95Pa, 90Pa, 85Pa, 80Pa, 75Pa 또는 70Pa 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, in step (3), vacuum pumping is carried out in the third temperature raising process until the absolute vacuum becomes ≤100Pa, for example, the absolute vacuum may be 100Pa, 95Pa, 90Pa, 85Pa, 80Pa, 75Pa or 70Pa. However, it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range equally apply.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 승압의 시간 길이는 40~80min이며, 예를 들어 40min, 45min, 50min, 54min, 58min, 60min, 67min, 70min, 76min 또는 80min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time length of the third step-up in step (3) is 40-80min, for example, may be 40min, 45min, 50min, 54min, 58min, 60min, 67min, 70min, 76min or 80min, etc., but It is not limited to the value, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 압력은 30~40MPa이며, 예를 들어 30MPa, 32MPa, 33MPa, 34MPa, 35MPa, 36MPa, 37MPa, 38MPa, 39MPa 또는 40MPa 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the third pressure in step (3) is 30-40 MPa, for example, 30 MPa, 32 MPa, 33 MPa, 34 MPa, 35 MPa, 36 MPa, 37 MPa, 38 MPa, 39 MPa or 40 MPa, etc., but limited to the values listed above. This does not apply, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제3 보온의 시간 길이는 150~220min이며, 예를 들어 150min, 160min, 166min, 170min, 180min, 189min, 197min, 205min, 213min 또는 220min 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the time length of the third warming in step (3) is 150-220min, for example, may be 150min, 160min, 166min, 170min, 180min, 189min, 197min, 205min, 213min or 220min, etc., but It is not limited to the value, and the same applies to other values not listed within the range.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 냉각은 소결이 종료된 후, 가열을 정지하고, 제2 온도까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 보호가스를 유입시키고 로(furnace)와 함께 제4 온도까지 냉각시켜 냉각을 완료시키는 것을 포함한다.Optionally, the cooling in step (3) is carried out by stopping the heating, reducing the temperature to the second temperature, releasing the pressure, introducing a shielding gas and cooling with the furnace to the fourth temperature after the sintering is completed. This includes completing cooling.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 감온은 로와 함께 자연 냉각되는 것이다.Optionally, the temperature reduction in step (3) is by natural cooling with the furnace.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 보호가스는 아르곤가스를 포함한다.Optionally, the shielding gas in step (3) includes argon gas.

선택적으로, 단계 (3)에서 상기 제4 온도는 ≤200℃이며, 예를 들어 20℃, 40℃, 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 140℃, 160℃, 180℃ 또는 200℃ 등일 수 있지만, 상기 열거된 값에 한정되지 않으며, 해당 범위 내에 열거되지 않은 다른 값도 동일하게 적용된다.Optionally, the fourth temperature in step (3) is ≦200°C, for example 20°C, 40°C, 60°C, 80°C, 100°C, 120°C, 140°C, 160°C, 180°C or 200°C. etc., but it is not limited to the values listed above, and other values not listed within the range are equally applied.

선택적으로, 단계 (3)의 상기 냉각 후, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 기계적 가공하는 것을 더 포함한다.Optionally, after said cooling in step (3), the method further includes mechanically processing said carbon-silicon carbide target material.

본 출원의 선택 가능한 기술방안으로, 상기 제조방법은 하기와 같은 단계를 포함한다:As an optional technical solution of the present application, the manufacturing method includes the following steps:

(1) 40~50:60~50의 질량비에 따라 입도가 20μm 미만인 탄소분말과 입도가 10μm 미만인 탄화규소분말을 혼합하고, 밀봉 조건 하에 에탄올 환경에서 탄화규소 볼로 제1 볼밀링을 진행하여 제1 혼합재를 얻는바, 제1 볼밀링의 시간은 ≥24h이고, 재료 대 볼의 비율은 1~3:1이다.(1) Carbon powder with a particle size of less than 20 μm and silicon carbide powder with a particle size of less than 10 μm are mixed according to a mass ratio of 40 to 50:60 to 50, and first ball milling is performed with silicon carbide balls in an ethanol environment under sealed conditions to obtain a first ball mill. Obtaining a mixed material, the time of first ball milling is ≥24h, and the ratio of material to ball is 1~3:1.

(2) 단계 (1)에서의 상기 제1 혼합재가 건조된 후, 첨가량이 제1 혼합재의 0.1~1wt%인 에탄올 및 첨가량이 제1 혼합재의 0.1~5wt%인 폴리올과 혼합시키고, 밀봉 조건에서 탄화규소 볼로 제2 볼밀링을 진행하는바, 제2 볼밀링의 시간은 ≥24h이며, 볼밀링 후의 물질을 스크린을 통과시켜 제2 혼합재를 얻는다.(2) After the first mixture in step (1) is dried, it is mixed with ethanol in an amount of 0.1 to 1 wt% of the first mixture and polyol in an amount of 0.1 to 5 wt% of the first mixture, and sealed under sealed conditions. The second ball milling is performed with silicon carbide balls, the time of the second ball milling is ≥24h, and the material after ball milling is passed through a screen to obtain a second mixed material.

(3) 단계 (2)에서의 상기 제2 혼합재는 몰딩을 거친 후 제2 혼합재 표면의 평탄도는 ≤0.5mm이고, 다시 냉압을 거친 후 절대진공도가 ≤100Pa로 되도록 진공 펌핑하고, 게이지 압력이 -0.08~-0.1MPa 될 때까지 보호가스를 충진하며, 보호가스를 충진하는 조건에서 8~12℃/min인 속도로 1400~1500℃까지 제1 승온을 진행한다.(3) After the second mixture in step (2) is molded, the flatness of the surface of the second mixture is ≤0.5mm, and after cold pressing again, it is vacuum pumped so that the absolute vacuum degree is ≤100Pa, and the gauge pressure is Fill the protective gas until -0.08~-0.1MPa, and proceed with the first temperature increase to 1400~1500℃ at a rate of 8~12℃/min under the condition of filling the protective gas.

4~6℃/min의 속도로 1750~1850℃까지 제2 승온을 진행하고, 40~100min 동안 제2 보온을 진행한다. 상기 제2 보온 동시에 12~25min 내에 7~9MPa로 될 때까지 제2 승압을 진행하고, 제2 보온이 종료될 때까지 압력을 유지한다.A second temperature increase is performed to 1750-1850°C at a rate of 4-6°C/min, and a second warming is performed for 40-100 minutes. At the same time as the second warming, the second pressure is increased until it reaches 7 to 9 MPa within 12 to 25 minutes, and the pressure is maintained until the second warming is completed.

계속하여 1~3.5℃/min인 속도로 1950~2050℃까지 제3 승온을 진행하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때까지 진공 펌핑을 진행하되, 절대진공도가 ≤100Pa로 될 때까지 진공 펌핑한다. 1950~2050℃를 유지시키고 40~80min 내에 30~40MPa까지 제3 승압시킨 후, 150~220min 동안 제3 보온을 진행한다. 제3 보온이 종료된 후, 가열을 멈추고 1750~1850℃까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 보호가스를 유입시켜 로와 함께 ≤200℃까지 냉각시킴으로써, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는다.The third temperature increase continues to 1950 to 2050°C at a rate of 1 to 3.5°C/min, and vacuum pumping is performed until the third temperature increase is completed in the third temperature increase process, but the absolute vacuum degree is ≤100Pa. Vacuum pump until. Maintain the temperature at 1950~2050℃, increase the pressure to 30~40MPa within 40~80min, and then proceed with the third warming for 150~220min. After the third warming is completed, the heating is stopped, the temperature is reduced to 1750-1850°C, the pressure is released, and protective gas is introduced to cool the furnace to ≤200°C to obtain the carbon-silicon carbide target material.

본 출원에서 제공한 제조방법은 탄소분말 및 탄화규소분말의 혼합 방식을 개선하여, 제품 표면 미세 조직의 균일성을 향상시키고, 표면의 결함을 감소시키며, 소결 중 특정된 3단계 승온 및 3단계 승압 공정을 결합함으로써, 제품의 치밀도를 현저하게 향상시켰다.The manufacturing method provided in this application improves the mixing method of carbon powder and silicon carbide powder, improves the uniformity of the product surface microstructure, reduces surface defects, and achieves a specified three-step temperature increase and three-step pressure increase during sintering. By combining the processes, the density of the product was significantly improved.

제2 측면: 본 출원은 탄소-탄화규소 타겟재를 제공하며, 상기 탄소-탄화규소 타겟재는 제1 측면에 따른 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법에 의해 제조하여 얻는다.Second aspect: The present application provides a carbon-silicon carbide target material, which is obtained by manufacturing the carbon-silicon carbide target material according to the method for producing a carbon-silicon carbide target material according to the first aspect.

본 출원의 제1 측면에서 제조하여 얻은 타겟재는 치밀도와 순도가 모두 비교적 높으며, 성능이 우수하고 응용전망이 좋다.The target material obtained by manufacturing in the first aspect of the present application has relatively high density and purity, excellent performance, and good application prospects.

제3 측면: 본 출원은 제2 측면에 따른 탄소-탄화규소 타겟재의 열감응 인쇄 또는 3D 인쇄에서의 용도를 제공한다.Third aspect: The present application provides the use of the carbon-silicon carbide target material according to the second aspect in thermal printing or 3D printing.

본 출원에서 제조하여 얻은 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도는 ≥95.9%이며, 비교적 우수한 조건에서 치밀도는 ≥99%이고, 순도는 ≥99.7%이며, 타겟재의 순도 및 밀도에 대한 마그네트론 스퍼터링(Magnetron sputtering) 요구를 충족시키며, 열감응 인쇄 헤드의 내마모층에 사용됨으로써, 열감응 인쇄 설비의 작업 효율 및 사용 수명을 향상시킬 수 있다.The density of the carbon-silicon carbide target material obtained by manufacturing in this application is ≥95.9%, and the density is ≥99% and purity is ≥99.7% under relatively excellent conditions, and magnetron sputtering (Magnetron) for the purity and density of the target material is used. sputtering), and by being used in the wear-resistant layer of the thermal printing head, it can improve the work efficiency and service life of thermal printing equipment.

본 출원에 언급된 순도 및 조성분 함량의 %는 각각 질량 함량을 의미한다.The % purity and composition content mentioned in this application each refer to the mass content.

종래의 기술과 비교할 때, 본 출원은 적어도 아래와 같은 유익한 효과를 가진다:Compared with the prior art, the present application has at least the following beneficial effects:

(1) 본 출원에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법은 2차 볼밀링 단계를 통해, 제2 혼합재의 입도를 제어하여, 최종적으로 탄소-탄화규소 타겟재 표면의 균일성을 향상하였으며, 표면의 결함을 감소시켰다.(1) The method for manufacturing the carbon-silicon carbide target material provided in this application controls the particle size of the second mixture through a secondary ball milling step, ultimately improving the uniformity of the surface of the carbon-silicon carbide target material, Reduced surface defects.

(2) 본 출원에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법은 3단 승온 및 2단 승압 조작을 이용하여 소결을 진행함으로써, 제품의 치밀도를 보장하였으며, 성능이 우수하다.(2) The manufacturing method of the carbon-silicon carbide target material provided in this application ensures the density of the product and has excellent performance by performing sintering using a three-stage temperature increase and a two-stage pressure increase operation.

(3) 본 출원에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도는 ≥95.9%이며, 비교적 우수한 조건에서 치밀도는 ≥99%이고, 순도는 ≥99.7%이며, 타겟재에 대한 열감응 업계의 요구를 충족시킨다.(3) The density of the carbon-silicon carbide target material provided in this application is ≥95.9%, and under relatively good conditions, the density is ≥99% and the purity is ≥99.7%, meeting the thermal response industry's requirements for target materials. satisfies.

도 1은 본 출원의 실시예 1에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재의 표면 조직도이며;
도 2는 본 출원의 비교예 3에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재의 표면 조직도이다.
1 is a surface texture diagram of a carbon-silicon carbide target material provided in Example 1 of the present application;
Figure 2 is a surface texture diagram of the carbon-silicon carbide target material provided in Comparative Example 3 of the present application.

아래, 첨부도면을 결합하고 구체적인 실시방식을 통해 본 출원의 기술발안을 추가로 설명한다.Below, the technical idea of this application is further explained by combining the attached drawings and specific implementation methods.

아래, 추가로 본 출원에 대해 상세히 설명한다. 하지만, 하기 실예는 단지 본 출원의 간단한 예일뿐, 본 출원의 청구범위를 대표하거나 한정하려는 것은 아니며, 본 출원의 청구범위는 청구항을 기준으로 한다.Below, the present application is further described in detail. However, the following examples are only simple examples of the present application and are not intended to represent or limit the scope of the claims of the present application, and the claims of the present application are based on the claims.

1. 실시예1. Example

실시예 1Example 1

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 아래와 같은 단계를 포함한다:This embodiment provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, which includes the following steps:

(1) 45:55의 질량비에 따라 입도가 20μm 미만인 탄소분말과 입도가 10μm 미만인 탄화규소분말을 혼합하고, 밀봉 조건 하에 에탄올 환경에서 탄화규소 볼로 제1 볼밀링을 진행하여 제1 혼합재를 얻는바, 제1 볼밀링의 시간은 48h이고, 재료 대 볼의 비율은 2:1이다.(1) Carbon powder with a particle size of less than 20 μm and silicon carbide powder with a particle size of less than 10 μm are mixed according to a mass ratio of 45:55, and first ball milling is performed with silicon carbide balls in an ethanol environment under sealed conditions to obtain a first mixed material. , the time of the first ball milling is 48h, and the ratio of material to balls is 2:1.

(2) 단계 (1)에서의 상기 제1 혼합재를 120℃에서 12h 동안 건조시킨 후, 첨가량이 제1 혼합재의 0.5wt%인 에탄올 및 첨가량이 제1 혼합재의 1wt%인 글리세린과 혼합시키고, 밀봉 조건에서 탄화규소 볼로 제2 볼밀링을 진행하는바, 제2 볼밀링의 시간은 48h이며, 볼밀링 후의 물질을 스크린을 통과시켜 제2 혼합재를 얻으며, 상기 제2 혼합재의 입경 범위는 120~160μm이다.(2) The first mixture in step (1) is dried at 120°C for 12 h, then mixed with ethanol in an amount of 0.5 wt% of the first mixture and glycerin in an amount of 1 wt% of the first mixture, and sealed. Under the following conditions, the second ball milling is performed with silicon carbide balls, the time of the second ball milling is 48 hours, the material after ball milling is passed through a screen to obtain a second mixture, and the particle size of the second mixture is 120 to 160 μm. am.

(3) 단계 (2)에서 얻은 상기 제2 혼합재를 그라파이트 금형에 장입하고, 상기 제2 혼합재 외부는 고밀도 탄소섬유포로 감싼 후 압착함으로써 몰딩 후 제2 혼합재 표면의 평탄도가 0.35mm 이하로 되도록 보장한다. 금형을 진공 소결로 내에 넣고, 배치 후의 금형이 수평으로 되도록 유지시키고, 인공으로 금형에 압력을 인가하되, 압착되어 움직이지 못할 때까지 냉압을 진행한다. 냉압 후 절대진공도가 90Pa 이하로 될 때까지 60min 동안 진공 펌핑한다. 진공 펌핑을 종료하고, 진공 소결로에 아르곤가스를 게이지 압력이 -0.09MPa이 될 때까지 충진시키고, 아르곤가스의 충진을 멈춘다. 아르곤가스를 충진하는 동시에 10℃/min의 속도로 1450℃까지 제1 승온을 진행한다.(3) The second mixture obtained in step (2) is charged into a graphite mold, and the outside of the second mixture is wrapped with high-density carbon fiber cloth and compressed to ensure that the surface flatness of the second mixture is 0.35 mm or less after molding. do. The mold is placed in a vacuum sintering furnace, the mold is kept horizontal after placement, and artificial pressure is applied to the mold, and cold pressing is performed until it is compressed and cannot move. After cold pressing, vacuum pump for 60 minutes until the absolute vacuum is below 90Pa. Vacuum pumping is terminated, argon gas is filled into the vacuum sintering furnace until the gauge pressure is -0.09 MPa, and argon gas filling is stopped. While filling the argon gas, the first temperature increase is carried out to 1450°C at a rate of 10°C/min.

5℃/min의 속도로 1800℃까지 제2 승온을 진행하고, 60min 동안 제2 보온을 진행한다. 1800℃까지 승온시킨 후 제2 보온 동시에 곧바로 20min 내에 8MPa로 될 때까지 제2 승압을 진행하고, 제2 보온이 종료될 때까지 압력을 유지한다.A second temperature increase is performed to 1800°C at a rate of 5°C/min, and a second warming is performed for 60 minutes. After raising the temperature to 1800°C, the second pressure is immediately increased to 8 MPa within 20 minutes at the same time as the second insulation, and the pressure is maintained until the second insulation is completed.

계속하여 3℃/min의 속도로 2000℃까지 제3 승온을 진행하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때까지 진공 펌핑을 진행하되, 절대진공도가 100Pa 이하로 될 때까지 진공 펌핑한다. 2000℃를 유지시키고 60min 내에 35MPa로 될 때까지 제3 승압을 진행시킨 후, 180min 동안 제3 보온을 진행한다. 제3 보온이 종료된 후, 가열을 멈추고 1850℃까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 보호가스를 유입시켜 로와 함께 100℃로 냉각시키고, 꺼내어, 볼밀링 가공, 와이어컷 등 방식으로 요구하는 크기로 가공하여 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는다.The third temperature increase continues to 2000°C at a rate of 3°C/min, and vacuum pumping is performed until the third temperature increase is completed in the third temperature increase process, and vacuum pumping is performed until the absolute vacuum degree becomes 100 Pa or less. do. The temperature is maintained at 2000°C and the third pressure increase is performed within 60 min until it reaches 35 MPa, and then the third warming is performed for 180 min. After the third warming is completed, the heating is stopped, the temperature is reduced to 1850℃, the pressure is released, the protective gas is introduced, the furnace is cooled to 100℃, and the product is taken out and reduced to the required size by ball milling, wire cutting, etc. Processing is performed to obtain the carbon-silicon carbide target material.

실시예 2Example 2

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 아래와 같은 단계를 포함한다:This embodiment provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, which includes the following steps:

(1) 40:60의 질량비에 따라 입도가 20μm 미만인 탄소분말과 입도가 10μm 미만인 탄화규소분말을 혼합하고, 밀봉 조건 하에 에탄올 환경에서 탄화규소 볼로 제1 볼밀링을 진행하여 제1 혼합재를 얻는바, 제1 볼밀링의 시간은 24h이고, 재료 대 볼의 비율은 1:1이다.(1) Carbon powder with a particle size of less than 20 μm and silicon carbide powder with a particle size of less than 10 μm are mixed according to a mass ratio of 40:60, and first ball milling is performed with silicon carbide balls in an ethanol environment under sealed conditions to obtain a first mixed material. , the time of the first ball milling is 24h, and the ratio of material to ball is 1:1.

(2) 단계 (1)에서의 상기 제1 혼합재를 100℃에서 16h 동안 건조시킨 후, 첨가량이 제1 혼합재의 0.1wt%인 에탄올 및 첨가량이 제1 혼합재의 5wt%인 글리세린과 혼합시키고, 밀봉 조건에서 탄화규소 볼로 제2 볼밀링을 진행하는바, 제2 볼밀링의 시간은 28h이며, 볼밀링 후의 물질을 스크린을 통과시켜 제2 혼합재를 얻으며, 상기 제2 혼합재의 입경 범위는 130~180μm이다.(2) The first mixture in step (1) is dried at 100°C for 16 h, then mixed with ethanol in an amount of 0.1 wt% of the first mixture and glycerin in an amount of 5 wt% of the first mixture, and sealed. Under the following conditions, the second ball milling is performed with silicon carbide balls, the time of the second ball milling is 28 hours, the material after ball milling is passed through a screen to obtain a second mixture, and the particle size of the second mixture is 130 to 180 μm. am.

(3) 단계 (2)에서의 상기 제2 혼합재를 그라파이트 금형에 장입하고, 상기 제2 혼합재 외부는 고밀도 탄소섬유포로 감싼 후 압착함으로써 몰딩 후 제2 혼합재 표면의 평탄도가 0.5mm 이하로 되도록 보장한다. 금형을 진공 소결로 내에 넣고, 배치 후의 금형이 수평으로 되도록 유지시키고, 인공으로 금형에 압력을 인가하되 압착되어 움직이지 못할 때까지 냉압을 진행한다. 냉압 후 절대진공도가 100Pa 이하로 될 때까지 50min 동안 진공 펌핑한다. 진공 펌핑을 종료하고, 진공 소결로에 아르곤가스를 게이지 압력이 -0.08MPa이 될 때까지 충진시키고, 아르곤가스의 충진을 멈춘다. 아르곤가스를 충진하는 동시에 8℃/min의 속도로 1400℃까지 제1 승온을 진행한다.(3) The second mixture from step (2) is charged into a graphite mold, and the outside of the second mixture is wrapped with high-density carbon fiber cloth and compressed to ensure that the flatness of the surface of the second mixture after molding is 0.5 mm or less. do. The mold is placed in a vacuum sintering furnace, the mold is kept horizontal after placement, and artificial pressure is applied to the mold, and cold pressure is applied until it is compressed and cannot move. After cold pressing, vacuum pump for 50 minutes until the absolute vacuum is below 100Pa. Vacuum pumping is terminated, argon gas is filled into the vacuum sintering furnace until the gauge pressure is -0.08 MPa, and argon gas filling is stopped. While filling the argon gas, the first temperature increase is carried out to 1400°C at a rate of 8°C/min.

4℃/min의 속도로 1750℃까지 제2 승온을 진행하고, 40min 동안 제2 보온을 진행한다. 1750℃까지 승온시킨 후, 제2 보온 동시에 곧바로 12min 내에 7MPa로 될 때까지 제2 승압을 진행하고, 제2 보온이 종료될 때까지 압력을 유지한다.A second temperature increase is performed to 1750°C at a rate of 4°C/min, and a second warming is performed for 40 minutes. After raising the temperature to 1750°C, a second pressure increase is carried out immediately at the same time as the second warming until it reaches 7 MPa within 12 minutes, and the pressure is maintained until the second warming is completed.

계속하여 1℃/min의 속도로 2000℃까지 제3 승온을 진행하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때까지 진공 펌핑을 진행하되, 절대진공도가 90Pa 이하로 될 때까지 진공 펌핑한다. 2000℃를 유지시키고 80min 내에 30MPa로 될 때까지 제3 승압을 진행시킨 후, 280min 동안 제3 보온을 진행한다. 제3 보온이 종료된 후, 가열을 멈추고 1750℃까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 아르곤가스를 유입시켜 로와 함께 200℃로 냉각시키고, 꺼내어, 볼밀링 가공, 와이어컷 등 방식으로 요구하는 크기로 가공하여, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는다.The third temperature increase continues to 2000°C at a rate of 1°C/min, and vacuum pumping is performed until the third temperature increase is completed in the third temperature increase process, and vacuum pumping is performed until the absolute vacuum degree becomes 90 Pa or less. do. After maintaining the temperature at 2000°C and proceeding with the third pressure increase until it reaches 30 MPa within 80 min, the third warming is performed for 280 min. After the third warming is completed, the heating is stopped, the temperature is reduced to 1750℃, the pressure is released, argon gas is introduced, the furnace is cooled to 200℃, and the product is taken out and reduced to the required size by ball milling, wire cutting, etc. processing to obtain the carbon-silicon carbide target material.

실시예 3Example 3

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 아래와 같은 단계를 포함한다:This embodiment provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, which includes the following steps:

(1) 50:50의 질량비에 따라 입도가 18μm 미만인 탄소분말과 입도가 9μm 미만인 탄화규소분말을 혼합하고, 밀봉 조건 하에 에탄올 환경에서 탄화규소 볼로 제1 볼밀링을 진행하여 제1 혼합재를 얻는바, 제1 볼밀링의 시간은 36h이고, 재료 대 볼의 비율은 3:1이다.(1) Carbon powder with a particle size of less than 18 μm and silicon carbide powder with a particle size of less than 9 μm are mixed according to a mass ratio of 50:50, and first ball milling is performed with silicon carbide balls in an ethanol environment under sealed conditions to obtain a first mixed material. , the time of the first ball milling is 36h, and the ratio of material to balls is 3:1.

(2) 단계 (1)에서의 상기 제1 혼합재를 140℃에서 8h 동안 건조시킨 후, 다시 첨가량이 제1 혼합재의 1wt%인 에탄올 및 첨가량이 제1 혼합재의 0.1wt%인 글리세린과 혼합시키고, 밀봉 조건에서 탄화규소 볼로 제2 볼밀링을 진행하는바, 제2 볼밀링의 시간은 36h이며, 볼밀링 후의 물질을 스크린을 통과시켜 제2 혼합재를 얻으며, 상기 제2 혼합재의 입경 범위는 140~200μm이다.(2) The first mixture in step (1) was dried at 140°C for 8 h, and then mixed with ethanol in an amount of 1 wt% of the first mixture and glycerin in an amount of 0.1 wt% of the first mixture, The second ball milling is performed with silicon carbide balls under sealed conditions. The time of the second ball milling is 36 hours. The material after ball milling is passed through a screen to obtain a second mixture, and the particle size range of the second mixture is 140 ~ It is 200μm.

(3) 단계 (2)에서 얻은 상기 제2 혼합재를 그라파이트 금형에 장입하고, 상기 제2 혼합재 외부는 고밀도 탄소섬유포로 감싼 후 압착함으로써, 몰딩 후 제2 혼합재 표면의 평탄도가 0.4mm 이하로 되도록 보장한다. 다시 금형을 진공 소결로 내에 넣고, 배치 후의 금형 수평을 유지시키고, 인공으로 금형에 압력을 인가하되 압착되어 움직이지 못할 때까지 냉압을 진행한다. 냉압 후 절대진공도가 90Pa 이하로 될 때까지 55min 동안 진공 펌핑한다. 진공 펌핑을 종료하고, 진공 소결로에 아르곤가스를 게이지 압력이 -0.1MPa이 될 때까지 충진시키고, 아르곤가스의 충진을 멈춘다. 아르곤가스를 충진하는 동시에 12℃/min의 속도로 1500℃까지 제1 승온을 진행한다.(3) The second mixture obtained in step (2) is charged into a graphite mold, and the outside of the second mixture is wrapped with high-density carbon fiber cloth and then pressed, so that the flatness of the surface of the second mixture after molding is 0.4 mm or less. guaranteed. The mold is placed in the vacuum sintering furnace again, the mold is kept horizontal after placement, and artificial pressure is applied to the mold, and cold pressure is applied until it is compressed and cannot move. After cold pressing, vacuum pump for 55 minutes until the absolute vacuum is below 90Pa. Vacuum pumping is terminated, argon gas is filled into the vacuum sintering furnace until the gauge pressure is -0.1 MPa, and argon gas filling is stopped. While filling the argon gas, the first temperature increase is carried out to 1500°C at a rate of 12°C/min.

6℃/min의 속도로 1850℃까지 제2 승온을 진행하고, 100min 동안 제2 보온을 진행한다. 1850℃까지 승온시킨 후 제2 보온 동시에 곧바로 25min 내에 9MPa로 될 때까지 제2 승압을 진행하고, 제2 보온이 종료될 때까지 압력을 유지한다.A second temperature increase is performed to 1850°C at a rate of 6°C/min, and a second warming is performed for 100 minutes. After raising the temperature to 1850°C, the second pressure is immediately increased to 9 MPa within 25 minutes at the same time as the second insulation, and the pressure is maintained until the second insulation is completed.

계속하여 3.5℃/min의 속도로 2050℃까지 제3 승온을 진행하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때까지 진공 펌핑을 진행하되, 절대진공도가 90Pa 이하로 될 때까지 진공 펌핑한다. 2050℃를 유지시키고 40min 내에 40MPa로 될 때까지 제3 승압을 진행시킨 후, 150min 동안 제3 보온을 진행한다. 제3 보온이 종료된 후, 가열을 멈추고 2050℃까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 아르곤가스를 유입시켜 로와 함께 200℃로 냉각시키고, 꺼내어, 볼밀링 가공, 와이어컷 등 방식으로 요구하는 크기로 가공하여, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는다.The third temperature increase continues to 2050°C at a rate of 3.5°C/min, and vacuum pumping is performed until the third temperature increase is completed in the third temperature increase process, and vacuum pumping is performed until the absolute vacuum degree becomes 90 Pa or less. do. After maintaining the temperature at 2050°C and proceeding with the third pressure increase until it reaches 40 MPa within 40 min, the third warming is performed for 150 min. After the third thermal insulation is completed, the heating is stopped, the temperature is reduced to 2050℃, the pressure is released, argon gas is introduced, the furnace is cooled to 200℃, and the product is taken out and reduced to the required size by ball milling, wire cutting, etc. processing to obtain the carbon-silicon carbide target material.

실시예 4Example 4

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (1)에서의 탄소분말의 입도 범위가 5~30μm인 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and everything else is the same as Example 1 except that the particle size range of the carbon powder in step (1) is 5 to 30 μm.

실시예 5Example 5

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (1)에서의 탄화규소분말의 입도가 5~20μm인 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and everything else is the same as Example 1 except that the particle size of the silicon carbide powder in step (1) is 5 to 20 μm.

실시예 6Example 6

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (2)에서 프로필렌글리콜로 글리세린을 대체하는 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and everything else is the same as Example 1 except for replacing glycerin with propylene glycol in step (2).

실시예 7Example 7

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (3)에서 제2 보온 동시에 35MPa까지 제2 승압하고 제3 승압을 진행하지 않는 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This embodiment provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and in the manufacturing method, in step (3), the second insulation and the second pressure increase to 35 MPa at the same time and the third pressure increase are all other than Example 1. Same as

실시예 8Example 8

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (3)에서 제3 승온을 진행하지 않고 직접 2050℃까지 제2 승온하고 250min 동안 제2 보온을 진행하며, 제2 보온 과정에서 순차적으로 제2 승압 및 제3 승압을 순차적으로 진행하는 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This embodiment provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, in which the second temperature is directly raised to 2050°C without proceeding with the third temperature increase in step (3), and the second warming is performed for 250 minutes. 2 Everything else is the same as Example 1 except that the second and third pressure boosts are sequentially performed in the warming process.

실시예 9Example 9

본 실시예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 냉압 후 진공 펌핑 시간은 34min인 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and in the manufacturing method, everything else is the same as Example 1 except that the vacuum pumping time after cold pressing is 34 minutes.

실시예 1과 실시예 9를 비교하면, 실시예 1의 진공 펌핑 시간은 비교적 길고, 분말이 쉽게 인출되지 않으며, 실시예 9의 탄소-탄화규소 타겟재에 비해 최종 제품의 치밀도가 명확하게 높다.Comparing Example 1 and Example 9, the vacuum pumping time of Example 1 is relatively long, the powder is not easily extracted, and the density of the final product is clearly higher than that of the carbon-silicon carbide target material of Example 9. .

2. 비교예2. Comparative example

비교예 1Comparative Example 1

본 비교예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (2)를 진행하지 않고 제1 볼밀링에서 직접 96h 동안 볼밀링을 진행하는 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This comparative example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and all procedures except for performing ball milling directly in the first ball mill for 96 h without proceeding with step (2) in the manufacturing method are the same as in Example 1. same.

비교예 2Comparative Example 2

본 비교예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (2)에서 글리세린을 첨가하지 않는 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This comparative example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, and everything else is the same as Example 1 except that glycerin is not added in step (2).

비교예 3Comparative Example 3

본 비교예는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에서 단계 (1)를 진행하지 않고, 직접 2종의 분말을 제1 혼합재로서 단계 (2)를 진행하는 것을 제외한 나머지는 모두 실시예 1과 동일하다.This comparative example provides a method for manufacturing a carbon-silicon carbide target material, except that step (1) is not performed in the above manufacturing method and step (2) is performed directly using the two types of powder as the first mixture. All are the same as Example 1.

3. 테스트 및 결과3. Tests and results

성형 후의 탄소-탄화규소 타겟재의 표면의 형태를 관찰하는바, 여기서 실시예 1 및 비교예 3에서 제조하여 얻은 탄소-탄화규소 타겟재의 표면은 각각 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같다. 그 중에서 볼 수 있다시피, 실시예 1에서는 2차 볼밀링의 혼합 방식을 사용하였으며, 표면이 매끄럽고, 미세 조직이 균일하며 비교예 3에 비해 결함이 현저히 적으며, 비교예 3에서의 치밀도는 단지 98.0%이지만, 실시예 1에서의 치밀도는 더욱 높으며, 스퍼터링 성능이 우수하다.The shape of the surface of the carbon-silicon carbide target material after molding was observed. Here, the surface of the carbon-silicon carbide target material obtained by manufacturing in Example 1 and Comparative Example 3 is as shown in Figures 1 and 2, respectively. As can be seen, in Example 1, a secondary ball milling mixed method was used, the surface was smooth, the microstructure was uniform, and there were significantly fewer defects than Comparative Example 3, and the density in Comparative Example 3 was Although only 98.0%, the density in Example 1 is higher and sputtering performance is excellent.

비교예 1 및 비교예 2에서 성형 후 탄소-탄화규소 타겟재 표면의 조직 균일성은 실시예 1보다 나쁘고, 비교예 1 및 비교예 2에서 치밀도는 각각 98.4% 및 97.9%일 뿐, 그 표면 결함은 실시예 1에 비해 명확히 많으며, 타겟재의 성능은 비교적 나쁘다.In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the texture uniformity of the surface of the carbon-silicon carbide target material after molding was worse than Example 1, and the density in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was only 98.4% and 97.9%, respectively, and the surface defects is clearly higher than that of Example 1, and the performance of the target material is relatively poor.

실시예 2~9에서 탄소-탄화규소 타겟재 표면의 조직 균일성은 모두 비교예 1~2보다 좋으며, 표면 미세 조직의 결함이 적다.In Examples 2 to 9, the texture uniformity of the surface of the carbon-silicon carbide target material was better than that of Comparative Examples 1 to 2, and there were fewer defects in the surface microstructure.

실시예 1 및 실시예 4~5를 비교하여 보면, 실시예 1에서는 입도가 더욱 작은 탄소분말 및 탄화규소분말을 사용하였는바, 실시예 4~5에 비해 표면 조직의 균일성이 더욱 높으며, 결함이 더욱 적다. 이로써, 탄소분말 및 탄화규소분말 원료의 입도 범위를 추가적으로 제어함으로써 표면 결함이 더욱 적은 탄소-탄화규소 타겟재를 얻을 수 있다.Comparing Example 1 and Examples 4 to 5, in Example 1, carbon powder and silicon carbide powder with smaller particle sizes were used, and the uniformity of the surface texture was higher than that of Examples 4 to 5, and defects were reduced. This is even less. As a result, a carbon-silicon carbide target material with fewer surface defects can be obtained by additionally controlling the particle size range of the carbon powder and silicon carbide powder raw materials.

배수법 및 글로우방전 질량분석법(glow discharge mass spectrometry)을 사용하여 상기 실시예 및 비교예에서 제조하여 얻은 탄소-탄화규소 타겟재의 치밀도를 측정하며, 그 측정 결과는 표 1에 나타난 바와 같다.The density of the carbon-silicon carbide target material prepared in the above examples and comparative examples was measured using the drainage method and glow discharge mass spectrometry, and the measurement results are shown in Table 1.

치밀도(%)Density (%) 크랙 발생 여부Whether cracks occur or not 실시예 1Example 1 99.899.8 아니오no 실시예 2Example 2 99.399.3 아니오no 실시예 3Example 3 99.199.1 아니오no 실시예 4Example 4 99.099.0 아니오no 실시예 5Example 5 99.199.1 아니오no 실시예 6Example 6 99.699.6 아니오no 실시예 7Example 7 97.397.3 크랙 발생crack occurs 실시예 8Example 8 95.995.9 아니오no

표 1 로부터 아래의 몇 가지를 사항을 확인할 수 있다:From Table 1, we can confirm several things:

(1) 실시예 1~6을 종합하면 알 수 있다시피, 본 출원에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재의 추가적인 종합 공정 조건 및 2차 볼밀링의 방법으로 크랙이 발생하지 않고 치밀도가 ≥99.0%인 탄소-탄화규소 타겟재를 얻을 수 있으며, 그 표면 미세 조직이 균일하고, 결함이 적으며, 스퍼터링 성능이 우수하다.(1) As can be seen by summarizing Examples 1 to 6, cracks do not occur and the density is ≥99.0% by the additional comprehensive process conditions and secondary ball milling method of the carbon-silicon carbide target material provided in this application. A phosphorus carbon-silicon carbide target material can be obtained, and its surface microstructure is uniform, has few defects, and has excellent sputtering performance.

(2) 실시예 1 및 실시예 7을 종합하면 알 수 있다시피, 실시예 1에서는 3단계 승압의 방식을 사용하였는바, 실시예 7의 2단계 승압과 비교할 경우, 실시예 1의 타겟재의 치밀도는 99.8%에 도달하며 크랙이 발생하지 않는다. 그러나, 실시예 7의 치밀도는 단지 97.3%이고, 크랙 발생 위험이 존재한다. 이로써, 본 출원은 추가적으로 소결 중 승압을 최적화하는 방식을 통해 치밀도를 현저히 향상시키고 크랙 발생 문제를 감소시킨다는 것을 보여준다.(2) As can be seen by combining Example 1 and Example 7, Example 1 used a three-step pressure boosting method, and when compared with the two-step pressure boosting of Example 7, the density of the target material of Example 1 is higher. The degree reaches 99.8% and no cracks occur. However, the density of Example 7 is only 97.3%, and there is a risk of cracking. Accordingly, the present application additionally shows that density is significantly improved and crack occurrence problems are reduced through a method of optimizing the pressure increase during sintering.

(3) 실시예 1 및 실시예 8을 종합하면 알 수 있다시피, 실시예 1에서는 3단계 승온의 방식을 사용하였는바, 실시예 8의 2단계 승압과 비교할 경우, 실시예 1의 타겟재의 치밀도는 99.8%에 도달하며 크랙이 발생하지 않지만, 실시예 8의 치밀도는 단지 95.9%이다. 이로써, 본 출원은 추가적으로 소결 중 승온을 최적화하는 방식을 통해 치밀도를 현저히 향상시킨다는 것을 보여준다.(3) As can be seen by combining Example 1 and Example 8, Example 1 used a three-step temperature increase method, and when compared with the two-step pressure increase of Example 8, the density of the target material of Example 1 is higher. The density reaches 99.8% and no cracks occur, but the density of Example 8 is only 95.9%. Accordingly, the present application additionally shows that density is significantly improved through a method of optimizing the temperature increase during sintering.

상기 내용을 종합하면, 본 출원에서 제공한 탄소-탄화규소 타겟재는 2차 볼밀링의 방법을 통해, 표면의 결함을 현저히 감소시킬 수 있으며, 미세 조직의 균일성을 향상시킬수 있음으로써 치밀도가 95.9%에 도달할 수 있으며, 비교적 바람직한 조건에서 치밀도는 99.0% 이상에 도달할 수 있으며, 스퍼터링 성능이 우수하고, 응용전망이 광범위하다.In summary, the carbon-silicon carbide target material provided in this application can significantly reduce surface defects and improve microstructure uniformity through the secondary ball milling method, resulting in a density of 95.9. %, and under relatively favorable conditions, the density can reach 99.0% or more, the sputtering performance is excellent, and the application prospects are broad.

출원인은, 본 출원은 상기 실시예를 통해 본 출원의 상세한 공정 설비 및 공정 순서를 설명하였지만, 본 출원은 상기 상세한 설비 및 공정 순서에 한정되는 것은 아님을 성명한다. 즉 본 출원은 반드시 상기 상세한 공정 설비 및 공정 순서에 의존하여만 실시될 수 있음을 의미하지 않는다.The applicant states that although the detailed process equipment and process sequence of the present application have been described through the above examples, the present application is not limited to the detailed equipment and process sequence. That is, this does not necessarily mean that the present application can be implemented only by relying on the detailed process equipment and process sequence.

Claims (13)

탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법에 있어서,
(1) 탄소분말과 탄화규소분말을 혼합하고, 용매 환경에서 제1 볼밀링을 거쳐 제1 혼합재를 얻는 단계;
(2) 단계 (1)의 상기 제1 혼합재를 건조시킨 후, 용매 및 폴리올과 혼합시키고, 제2 볼밀링을 거쳐 제2 혼합재를 얻는 단계;
(3) 순차적으로 단계 (2)의 상기 제2 혼합재를 몰딩, 소결 및 냉각시켜 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는 단계; 를 포함하는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
In the method of manufacturing a carbon-silicon carbide target material,
(1) mixing carbon powder and silicon carbide powder and obtaining a first mixed material through first ball milling in a solvent environment;
(2) drying the first mixture of step (1), mixing it with a solvent and polyol, and performing a second ball milling to obtain a second mixture;
(3) sequentially molding, sintering, and cooling the second mixture of step (2) to obtain the carbon-silicon carbide target material; Method for producing a carbon-silicon carbide target material comprising.
제 1 항에 있어서,
단계 (1)의 상기 탄소분말의 입도는 20μm 미만인 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing a carbon-silicon carbide target material in which the particle size of the carbon powder in step (1) is less than 20 μm.
제 1 항에 있어서,
단계 (1)에서 상기 탄화규소분말의 입도는 10μm 미만인 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing a carbon-silicon carbide target material in step (1) wherein the particle size of the silicon carbide powder is less than 10 μm.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (1)에서, 상기 탄소분말 및 탄화규소분말의 질량비는 40~50:60~50이며;
단계 (1)에서 상기 용매는 에탄올이며;
단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링의 재료 대 볼의 비율은 1~3:1이며;
단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링의 시간은 ≥24h이며;
단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링의 볼밀링 매체는 탄화규소 볼이며;
단계 (1)에서 상기 제1 볼밀링은 밀봉된 조건에서 진행되는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
In step (1), the mass ratio of the carbon powder and silicon carbide powder is 40 to 50:60 to 50;
In step (1) the solvent is ethanol;
In step (1), the ratio of materials to balls in the first ball milling is 1 to 3:1;
The time of the first ball milling in step (1) is ≥24h;
In step (1), the ball milling medium of the first ball milling is silicon carbide balls;
In step (1), the first ball milling is performed under sealed conditions.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (2)의 상기 용매의 첨가량은 제1 혼합재의 0.1~1wt%이며;
단계 (2)에서 상기 용매는 에탄올이며;
단계 (2)에서 상기 폴리올의 첨가량은 제1 혼합재의 0.1~5wt%인 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The amount of the solvent added in step (2) is 0.1 to 1 wt% of the first mixture;
In step (2) the solvent is ethanol;
In step (2), the amount of polyol added is 0.1 to 5 wt% of the first mixture.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링의 재료 대 볼의 비율은 1~3:1이며;
단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링의 시간은 ≥24h이며;
단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링의 볼밀링 매체는 탄화규소 볼이며;
단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링은 밀봉된 조건에서 진행되며;
단계 (2)에서 상기 제2 볼밀링 후의 물질이 스크린을 거친 후, 제2 혼합재를 얻으며;
단계 (2)에서 상기 제2 혼합재의 입경 범위는 ≤200μm인 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
In step (2), the material to ball ratio of the second ball milling is 1 to 3:1;
The time of the second ball milling in step (2) is ≥24h;
The ball milling medium of the second ball milling in step (2) is silicon carbide balls;
In step (2), the second ball milling is performed under sealed conditions;
In step (2), the material after the second ball milling is passed through a screen to obtain a second mixed material;
In step (2), the particle size range of the second mixture is ≤200μm.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (3)에서 상기 몰딩 후 제2 혼합재 표면의 평탄도는 ≤0.5mm인 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
In step (3), the flatness of the surface of the second mixture after molding is ≤0.5mm.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (3)에서 상기 몰딩 및 소결 사이에 냉압을 더 포함하는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A method of producing a carbon-silicon carbide target material further comprising cold pressing between the molding and sintering in step (3).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (3)에서 상기 몰딩 및 소결 사이에는 진공 펌핑 및 보호가스 충진을 포함하며;
단계 (3)에서 절대진공도가 ≤100Pa로 될 때까지 상기 진공 펌핑을 진행하며;
단계 (3)에서 상기 진공 펌핑 시간은 ≥40min이며;
단계 (3)에서 상기 보호가스는 게이지 압력이 -0.08~-0.1Mpa로 될 때까지 충진되며;
단계 (3)에서 상기 보호가스는 아르곤가스를 포함하는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Step (3) includes vacuum pumping and protective gas filling between the molding and sintering;
In step (3), the vacuum pumping is performed until the absolute vacuum becomes ≤100Pa;
The vacuum pumping time in step (3) is ≥40min;
In step (3), the protective gas is filled until the gauge pressure is -0.08~-0.1Mpa;
In step (3), the protective gas is a method of producing a carbon-silicon carbide target material including argon gas.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (3)에서 상기 소결은 보호가스가 충진된 조건에서 제1 승온을 통해 제1 온도로 승온되는 것을 포함하며;
제2 온도까지 제2 승온하고, 제2 보온을 진행하며; 상기 제2 보온 동시에 제2 압력까지 제2 승압하고, 제2 보온이 종료될 때까지 압력을 유지하며;
계속하여 제3 온도까지 제3 승온하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때까지 진공 펌핑하며; 제3 온도를 유지시키고 제3 압력까지 제3 승압시킨 후, 제3 보온을 진행하며;
단계 (3)에서 상기 제3 승온의 속도는 제2 승온의 속도보다 느리고 제2 승온의 속도는 제1 승온의 속도보다 느리며;
단계 (3)에서 상기 제1 승온의 속도는 8~12℃/min이며;
단계 (3)에서 상기 제1 온도는 1400~1500℃이며;
단계 (3)에서 상기 제2 승온의 속도는 4~6℃/min이며;
단계 (3)에서 상기 제2 보온의 시간 길이는 40~100min이며;
단계 (3)에서 상기 제2 온도는 1750~1850℃이며;
단계 (3)에서 상기 제2 승압의 시간 길이는 12~25min이며;
단계 (3)에서 상기 제2 압력은 7~9MPa이며;
단계 (3)에서 상기 제3 승온의 속도는 1~3.5℃/min이며;
단계 (3)에서 상기 제3 온도는 1950~2050℃이며;
단계 (3)에서 제3 승온 과정에서 절대진공도가 ≤100Pa로 될 때까지 진공 펌핑하며;
단계 (3)에서 상기 제2 승압의 시간 길이는 40~80min이며;
단계 (3)에서 상기 제3 압력은 30~40MPa이며;
단계 (3)에서 상기 제3 보온의 시간 길이는 150~220min인 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
In step (3), the sintering includes raising the temperature to a first temperature through a first temperature increase under the condition that a protective gas is filled;
A second temperature is raised to the second temperature, and a second warming process is performed; At the same time as the second insulation, the pressure is secondly increased to the second pressure, and the pressure is maintained until the second insulation is terminated;
Continuing to raise the temperature a third time to a third temperature, vacuum pumping is performed until the third temperature increase is completed in the third temperature raising process; After maintaining the third temperature and increasing the pressure to the third pressure, the third warming is performed;
In step (3), the rate of the third temperature increase is slower than the rate of the second temperature increase and the rate of the second temperature increase is slower than the rate of the first temperature increase;
In step (3), the first temperature increase rate is 8 to 12°C/min;
In step (3), the first temperature is 1400-1500°C;
In step (3), the rate of the second temperature increase is 4 to 6°C/min;
In step (3), the time length of the second warming is 40 to 100 min;
In step (3), the second temperature is 1750-1850°C;
The time length of the second boosting in step (3) is 12 to 25 min;
In step (3), the second pressure is 7 to 9 MPa;
In step (3), the third temperature increase rate is 1 to 3.5°C/min;
In step (3), the third temperature is 1950-2050°C;
In step (3), vacuum pumping is performed until the absolute vacuum degree becomes ≤100Pa in the third temperature raising process;
The time length of the second boosting in step (3) is 40 to 80 min;
In step (3), the third pressure is 30-40 MPa;
In step (3), the third thermal insulation time length is 150 to 220 min.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 (3)에서 상기 냉각은, 소결이 종료된 후 가열을 정지하고, 제2 온도까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 보호가스를 유입시키고 로와 함께 제4 온도까지 냉각시켜 냉각을 완성시키는 것을 포함하며;
단계 (3)에서 상기 감온은 로와 함께 자연 냉각되는 것이며;
단계 (3)에서 상기 보호가스는 아르곤가스를 포함하며;
단계 (3)에서 상기 제4 온도는 ≤200℃인 탄소-탄화규소 타겟재 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
In step (3), the cooling is completed by stopping the heating after the sintering is completed, reducing the temperature to the second temperature, releasing the pressure, introducing a protective gas, and cooling to the fourth temperature with the furnace. Contains;
In step (3), the temperature reduction is natural cooling with the furnace;
In step (3), the protective gas includes argon gas;
In step (3), the fourth temperature is ≤200°C.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
(1) 40~50:60~50의 질량비에 따라 입도가 20μm 미만인 탄소분말과 입도가 10μm 미만인 탄화규소분말을 혼합하고, 밀봉 조건 하에 에탄올 환경에서 탄화규소 볼로 제1 볼밀링을 진행하여 제1 혼합재를 얻는바, 제1 볼밀링의 시간은 ≥24h이고, 재료 대 볼의 비율은 1~3:1인 단계;
(2) 단계 (1)에서의 상기 제1 혼합재가 건조된 후, 첨가량이 제1 혼합재의 0.1~1wt%인 에탄올 및 첨가량이 제1 혼합재의 0.1~5wt%인 폴리올과 혼합시키고, 밀봉 조건에서 탄화규소 볼로 제2 볼밀링을 진행하되, 제2 볼밀링의 시간은 ≥24h이며, 볼밀링 후의 물질을 스크린을 통과시켜 제2 혼합재를 얻는 단계;
(3) 단계 (2)에서의 상기 제2 혼합재는 몰딩을 거친 후 제2 혼합재 표면의 평탄도는 ≤0.5mm이고, 다시 냉압을 거친 후 절대진공도가 ≤100Pa로 될 때까지 진공 펌핑하고, 게이지 압력이 -0.08~-0.1MPa 될 때까지 보호가스를 충진하며, 보호가스를 충진하는 조건에서 8~12℃/min인 속도로 1400~1500℃까지 제1 승온시키는 단계; 를 포함하며;
4~6℃/min의 속도로 1750~1850℃까지 제2 승온을 진행하고, 40~100min 동안 제2 보온을 진행하며; 상기 제2 보온 동시에 12~25min 내에 7~9Mpa로 될 때까지 제2 승압을 진행하고, 제2 보온이 종료될 때까지 압력을 유지하며;
계속하여 1~3.5℃/min인 속도로 1950~2050℃까지 제3 승온을 진행하고, 상기 제3 승온 과정에서 제3 승온이 종료될 때까지 진공 펌핑을 진행하되, 절대진공도가 ≤100Pa로 될 때까지 진공 펌핑하며, 1950~2050℃를 유지시키고 40~80min 내에 30~40MPa로 될 때까지 제3 승압시킨 후, 150~220min 동안 제3 보온을 진행하며; 제3 보온이 종료된 후, 가열을 멈추고 1750~1850℃까지 감온시키며, 압력을 방출하고, 보호가스를 유입시켜 로와 함께 ≤200℃까지 냉각시킴으로써, 상기 탄소-탄화규소 타겟재를 얻는 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
(1) Carbon powder with a particle size of less than 20 μm and silicon carbide powder with a particle size of less than 10 μm are mixed according to a mass ratio of 40 to 50:60 to 50, and first ball milling is performed with silicon carbide balls in an ethanol environment under sealed conditions to obtain a first ball mill. Obtaining a mixed material, the time of first ball milling is ≥24h, and the ratio of material to ball is 1~3:1;
(2) After the first mixture in step (1) is dried, it is mixed with ethanol in an amount of 0.1 to 1 wt% of the first mixture and polyol in an amount of 0.1 to 5 wt% of the first mixture, and sealed under sealed conditions. Performing second ball milling with silicon carbide balls, the time of the second ball milling being ≥24h, passing the material after ball milling through a screen to obtain a second mixed material;
(3) After the second mixture in step (2) is molded, the flatness of the surface of the second mixture is ≤0.5mm, and after cold pressing again, vacuum pumping is performed until the absolute vacuum degree is ≤100Pa, and the gauge Filling the shielding gas until the pressure is -0.08~-0.1MPa, and first raising the temperature to 1400~1500℃ at a rate of 8~12℃/min under the conditions of filling the shielding gas; Includes;
A second temperature increase is performed to 1750-1850°C at a rate of 4-6°C/min, and a second warming is performed for 40-100 minutes; At the same time as the second warming, the second pressure is increased until it reaches 7 to 9 MPa within 12 to 25 minutes, and the pressure is maintained until the second warming is completed;
The third temperature increase continues to 1950 to 2050°C at a rate of 1 to 3.5°C/min, and vacuum pumping is performed until the third temperature increase is completed in the third temperature increase process, but the absolute vacuum degree is ≤100Pa. The temperature is maintained at 1950-2050°C, the pressure is increased to 30-40 MPa within 40-80 min, and then the temperature is maintained for 150-220 min. After the third warming is completed, the heating is stopped, the temperature is reduced to 1750 ~ 1850 ℃, the pressure is released, the protective gas is introduced, and the carbon-silicon carbide target material is obtained by cooling to ≤200 ℃ with the furnace. Method for manufacturing silicon carbide target material.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 탄소-탄화규소 타겟재의 제조방법을 사용하여 제조하여 얻은 탄소-탄화규소 타겟재.A carbon-silicon carbide target material obtained by manufacturing using the method for producing a carbon-silicon carbide target material according to any one of claims 1 to 3.
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