TWI821572B - Fe-Pt-BN系濺鍍靶及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係藉由與以往方法不同的方案,解決具有高相對密度的Fe-Pt-BN系濺鍍靶的粒子產生的問題。解決手段係具有90%以上的相對密度,維氏硬度為150以下,可抑制磁控濺鍍時的粒子產生數之Fe-Pt-BN系濺鍍靶。
Description
本發明係關於磁性薄膜的製造中所使用之含有BN之濺鍍靶及其製造方法,特別地關於包含Fe、Pt及BN(氮化硼)之Fe-Pt-BN系濺鍍靶及其製造方法。
作為硬式磁碟機等磁氣記錄媒體的粒狀構造磁性薄膜製造用之濺鍍靶,使用以強磁性金屬之Fe或Co作為主成分,包含SiO2
等氧化物、B(硼)、C(碳)、BN(氮化硼)等非磁性材料之燒結體。惟,由於BN為燒結性差而難以製造高密度的燒結體,有於濺鍍中產生顆粒,製品良率降低,機械加工性差等問題。
為了解決相關問題,提案將粉碎而作成板狀或薄片的金屬原料粉末與六方晶系BN混合而設置六方晶系BN的結晶定向(專利文獻1)
日本發明專利第5457615號公報(專利文獻1)中揭示,藉由使用Fe-Pt合金粉末,可製作氧量減低至4000wtppm以下之Fe-Pt-BN系的磁性材燒結體,所製作的燒結體,機械加工性良好,由於可抑制破裂或碎裂的產生使異常放電或顆粒的產生少。作為具體的製造方法,係記載將粒徑為0.5μm以上10μm以下的Fe-Pt合金粉末、以及BN粉末投入乳缽,熱壓均一地混合的混合粉末後,進行熱等靜壓加工(以下亦稱為「HIP處理」)。使用粒徑為0.5μm以上10μm以下的Fe-Pt合金粉末,為Fe的形態作成難以氧化形態用的必須要件。再者,於將Fe粉末、Pt粉末及BN粉末使用介質攪拌研磨機以300rpm混合2小時之點除外,以相同製造條件製造的比較例(Fe-Pt-BN系,Fe-Pt-BN-非磁性材系)中,記載氧含量為高達11500wtppm以上,發生碎裂,以及與專利文獻1的實施例比較為無法減低顆粒數。
日本發明專利第5913620號公報(專利文獻2)中,記載藉由將六方晶BN的結晶定向設置為一方向可進行安定的濺鍍而使顆粒數減少;將金屬原料粉末經由粉碎板而作成狀或薄片狀,將金屬原料與六方晶BN作為互相重疊構造而設置六方晶BN的配向;金屬原料與六方晶BN的混合粉末於燒結後藉由進行熱等靜壓加工而提高燒結體的相對密度。專利文獻2的實施例中,記載將金屬原料粉末投入於介質攪拌研磨機以迴轉數300rpm歷時2小時粉碎後,與六方晶BN混合,以V型混合物摻混,進一步地使用100μm網目的篩調製混合粉末,比較例中係不粉碎金屬原料粉末,藉由以乳缽混合金屬原料粉末與六方晶BN而調製混合粉末。再者,記載實施例中雖然顆粒數未達360個,比較例中為顆粒數超過600個。
日本發明專利第5876155號公報(專利文獻3)中,揭示包含Pt為5~60莫耳%,餘量為Fe之組成的合金,於此合金中分散非磁性材料所成之燒結體濺鍍靶,作為非磁性材料至少包含5~60莫耳%的C,藉由對於前述濺鍍靶的濺鍍面之垂直截面中C(碳)粒子的平均粒子面積為50μm2
以上200μm2
以下,碳粒子的凝集體於濺鍍時引起異常放電,可防止顆粒產生量增加。亦揭示為了達成C(碳)粒子的平均粒子面積為50μm2
以上200μm2
以下,作為原料的C粉末,粒徑為10μm以下的含有率為10%以下,且為200μm以下,C粉末除外的原料粉末使用球研磨機等歷時4小時粉碎混合後,添加C粉末,分級而分離除去粒徑小的粉末。再者,揭示為了提高相對密度,原料粉末燒結後進行熱等靜壓加工。
專利文獻1~3中,未有任何揭示或建議關於濺鍍靶的維氏硬度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本發明專利第5457615號公報
專利文獻2:日本發明專利第5913620號公報
專利文獻3:日本發明專利第5876155號公報
[發明欲解決的課題]
本發明之目的,係藉由與專利文獻1~3所揭示之以往的方法不同的方案,解決具有高的相對密度之Fe-Pt-Bn系濺鍍靶的粒子產生的問題。
[解決課題用之手段]
本發明係包含下述態樣。
[1] 一種Fe-Pt-BN系濺鍍用靶,其特徵係維氏硬度為150以下。
[2] 包含Pt為20莫耳%以上且未達40莫耳%,BN為25莫耳%以上且50莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質為其特徵之上述[1]記載之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶。
[3] Pt為20莫耳%以上且未達40莫耳%,BN為10莫耳%以上且未達50莫耳%,及C為超過0莫耳%且30莫耳%以下,惟BN與C的合計含量為25莫耳%以上且50莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質為其特徵之上述[1]記載之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶。
[4] 進一步包含選自Au、Ag、B、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ru之1種以上的元素為其特徵之上述[1]至[3]中任一項記載之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶。
[5] 選自Au、Ag、B、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ru之1種以上的元素的合計含量為15莫耳%以下為其特徵之上述[4]記載之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶。
[6] 相對密度為90%以上為其特徵之上述[1]至[5]中任一項記載之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶。
[7] 一種製造Fe-Pt-BN系濺鍍用靶之方法,其係上述[2]記載之Fe-Pt-BN系濺鍍靶之製造方法,其特徵係包含
將Fe粉末及Pt粉末、與BN粉末,投入介質攪拌研磨機,以100rpm以上且300rpm以下的迴轉數混合1小時以上且6小時以下,獲得原料粉末混合物的步驟,以及
燒結該原料粉末混合物的步驟;
且不進行HIP處理。
[8] 一種製造Fe-Pt-BN系濺鍍用靶之方法,其係上述[3]記載之Fe-Pt-BN系濺鍍靶之製造方法,其特徵係包含
將Fe粉末及Pt粉末、與BN粉末、與C粉末,投入介質攪拌研磨機,以100rpm以上且300rpm以下的迴轉數混合1小時以上且6小時以下,獲得原料粉末混合物的步驟,以及
燒結該原料粉末混合物的步驟;
且不進行HIP處理。
[發明的效果]
本發明係提供具有90%以上的相對密度,維氏硬度為150以下,可抑制磁控濺鍍時的粒子產生數之Fe-Pt-BN系濺鍍靶。
以下,雖參照圖式,同時詳細地說明本發明,但本發明不限定為該等者。
本發明之Fe-Pt-BN系濺鍍靶(以下亦有單獨稱為「濺鍍靶」的情況),係以維氏硬度為HV150以下,較佳為HV125以下,再佳為HV120以下為其特徵。
如後述實施例與比較例所示,維氏硬度為HV150以下的濺鍍靶可抑制粒子的產生。另一方面,維氏硬度超過H150時,粒子的產生多。維氏硬度變低時可抑制粒子的產生的機制雖尚無定論,咸信維氏硬度高時,硬的金屬於BN粒子的內部賦予損傷,BN起因的粒子的產生為增加。
上述維氏硬度,係根據JIS Z 2244測定。具體而言,將相對面角136˚的正四角錐鑽石壓頭以規定的試驗荷重(kgf)壓入被驗體的試驗面,測定所生成之永久凹陷的表面積S(mm2
),以試驗荷重(kgf)/永久凹陷的表面積S(mm2
)求出。
本發明之濺鍍靶,較佳包含Pt為20莫耳%以上且未達40莫耳%,BN為25莫耳%以上且50莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質。於上述範圍內可良好地維持Fe-Pt系合金的磁氣特性,根據本發明的製造方法之濺鍍靶的維氏硬度不會變過高,可抑制粒子的產生。再者,BN可發揮作為磁氣記錄媒體的顆粒構造磁性薄膜的粒界材的功能。
本發明之濺鍍靶,再佳包含Pt為20莫耳%以上且未達35莫耳%,BN為30莫耳%以上且45莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質。
或者,本發明之濺鍍靶,較佳為Pt為20莫耳%以上且未達40莫耳%,BN為10莫耳%以上且未達50莫耳%,及C為超過0莫耳%且30莫耳%以下,惟BN與C的合計含量為25莫耳%以上且50莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質。於上述範圍內可良好地維持Fe-Pt系合金的磁氣特性,根據本發明的製造方法之濺鍍靶的維氏硬度不會變過高,可抑制粒子的產生。再者,BN及C可發揮作為磁氣記錄媒體的顆粒構造磁性薄膜的粒界材的功能。
本發明之濺鍍靶,再佳為Pt為20莫耳%以上且未達35莫耳%,BN為10莫耳%以上且未達40莫耳%,及C為5莫耳%以上且30莫耳%以下,惟BN與C的合計含量為25莫耳%以上且45莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質。
本發明之濺鍍靶,特佳為Pt為20莫耳%以上且未達35莫耳%,BN為10莫耳%以上且未達40莫耳%,及C為5莫耳%以上且15莫耳%以下,惟BN與C的合計含量為25莫耳%以上且45莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質。
C係與BN同樣地發揮作為磁氣記錄媒體的顆粒構造磁性薄膜的粒材的功能。藉由於BN添加C,小幅減抑金屬成分的比例,進而可更低的減抑維氏硬度。
本發明之濺鍍靶,可進一步包含選自Au、Ag、B、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ru之1種以上的元素。該等追加元素的合計含量較佳為15莫耳%以下,再佳為10莫耳%以下。於上述範圍內可良好地維持Fe-Pt系合金的磁氣特性,濺鍍靶的維氏硬度可維持HV150以下。
本發明之Fe-Pt-BN系濺鍍靶,相對密度(實測密度/理論密度)較佳為90%以上。相對密度過低時,使用作為磁控濺鍍用靶的情況有無法形成所期望的膜的情況而不佳。
其次,說明本發明之Fe-Pt-BN系濺鍍靶的製造方法。
本發明之Fe-Pt-BN系濺鍍靶,可藉由包含將Fe粉末及Pt粉末、與BN粉末、與包含C情況的C粉末,投入介質攪拌研磨機,以100rpm以上且300rpm以下的迴轉數混合1小時以上且6小時以下,獲得原料粉末混合物的步驟,以及燒結該原料粉末混合物的步驟,且不進行HIP處理的方法製造。介質攪拌研磨機的迴轉數過低時,BN無法均一地分散,迴轉數過高時形成微細的粒子,無法抑制粒子產生而不佳。介質攪拌研磨機的迴轉數再佳為150rpm以上且250rpm以下。藉由攪拌之混合時間過短時,BN無法均一地分散,混合時間過長時形成微細的粒子,無法抑制粒子產生而不佳。混合時間再佳為2小時以上且6小時以下。
為了獲得原料混合粉末所使用的介質攪拌研磨機,可為所屬技術領域一般性使用的介質攪拌研磨機。例如,可列舉SUS球磨機、超硬球磨機、或二氧化鋯球作為介質的橫型或縱型的攪拌研磨機,可適宜地使用二氧化鋯球作為介質的橫型或縱型的攪拌研磨機。混合時的介質攪拌研磨機內部的氛圍,為了避免混合中的介質攪拌研磨機內部的氣體與混合粉末的反應,較佳為氬氣氛圍。
於包含選自Au、Ag、B、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ru之1種以上的追加元素的情況,追加元素的粉末可將Fe粉末及Pt粉末混合後與BN粉末及有添加情況的C粉末混合,較佳為將Fe粉末及Pt粉末、BN粉末及有添加情況的C粉末一起與追加元素的粉末混合。只混合金屬粉末時,粒子有粗大化的可能性,有無法均一地混合的情況。
作為Fe粉末,較佳使用平均粒徑1μm以上且10μm以下者。平均粒徑過小時,有產生發火的危險性及不可避免的雜質濃度變高的可能性,平均粒徑過大時,有BN無法均一地分散的可能性。
作為Pt粉末,較佳使用平均粒徑0.1μm以上且10μm以下者。平均粒徑過小時,有產生不可避免的雜質濃度變高的可能性,平均粒徑過大時,有BN無法均一地分散的可能性。
作為BN粉末,較佳使用平均粒徑2μm以上且10μm以下者。上述範圍外時,有無法達成良好的分散狀態,再者有維氏硬度變高的可能性,有無法抑制粒子產生的可能性。
作為C粉末,較佳使用平均粒徑2μm以上且10μm以下者。上述範圍外時,有無法達成良好的分散狀態,再者有維氏硬度變高的可能性,有無法抑制粒子產生的可能性。
作為其他追加元素的粉末,較佳使用平均粒徑0.1μm以上且20μm以下者。平均粒徑過小時,有產生不可避免的雜質濃度變高的可能性,平均粒徑過大時,有無法均一地分散的可能性。
原料粉末混合物的燒結,期望以600℃以上且1200℃以下,較佳700℃以上且1100℃以下的燒結溫度,及30MPa以上且120MPa以下,較佳50MPa以上且100MPa以下的燒結壓力進行。燒結溫度過低時,相對密度變低,燒結溫度過高時BN恐有分解之虞。
製造本發明之Fe-Pt-BN系濺鍍靶之際,不進行熱等靜壓加工。由於經由熱等靜壓加工而金屬成分變硬,維氏硬度變過高,由後述實施例及比較例可清楚得知,無法抑制粒子產生。
[實施例]
以下,藉由實施例及比較例,具體地說明本發明,但該等不為限定本發明者。以下的實施例及比較例中的濺鍍靶的相對密度、粒子數及維氏硬度的測定方法係如以下所述。
[相對密度]
使用純水作為置換液,以阿基米德法測定。測定燒結體的質量,測定燒結體於置換液中呈懸浮狀態的浮力(=燒結體的體積)。燒結體的質量(g)以燒結體的體積(cm3
)相除求出實測密度(g/cm3
)。與基於燒結體的組成所計算的理論密度的比率(實測密度/理論密度)為相對密度。
[粒子數]
燒結體加工為直徑153mm、厚度2mm,於直徑161mm、厚度4mm的Cu製焙燒盤以銦黏接,獲得濺鍍靶。將此濺鍍靶裝設於磁控濺鍍裝置,於輸出功率500W、氣壓1Pa的Ar氣體氛圍下濺鍍40秒後,以粒子計數器測定基板上附著的粒子數。
[維氏硬度]
根據JIS Z 2244測定。具體而言,濺鍍靶的濺鍍面使用#320與#1200的SiC研磨紙研磨後,對於使用粒徑1μm的鑽石研磨粒進行拋光研磨所得的濺鍍面,使用維氏硬度機(Mitutoyo製HV-115),以相對面角136°的正四角錐的鑽石壓頭施加試驗荷重2.00kgf之際的凹陷大小以顯微鏡觀察,測定連結四邊對角線的直線長度,算出凹陷的表面積(mm2
),算出試驗荷重(kgf)/凹陷的表面積(mm2
)。
[實施例1]
以成為35Fe-35Pt-30BN(莫耳比,與以下實施例的欄中相同)組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末172.79g、平均粒徑1μm的Pt粉末603.60g、平均粒徑4μm的BN粉末65.83g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體。
測定此燒結體的相對密度後,測定燒結體加工為濺鍍靶的粒子數及維氏硬度。相對密度為95.0%,維氏硬度為HV104,粒子數為67個。結果示於表1。
[實施例2]
以成為32.5Fe-32.5Pt-35BN組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末157.91g、平均粒徑1μm的Pt粉末551.60g、平均粒徑4μm的BN粉末75.58g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為94.1%,維氏硬度為HV66,粒子數為77個。結果示於表1。
[實施例3]
以成為27.5Fe-27.5Pt-45BN組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末129.51g、平均粒徑1μm的Pt粉末452.40g、平均粒徑4μm的BN粉末94.19g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為91.4%,維氏硬度為HV54,粒子數為94個。結果示於表1。
[實施例4]
以成為35Fe-35Pt-20BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末173.45g、平均粒徑1μm的Pt粉末605.89g、平均粒徑4μm的BN粉末44.05g、平均粒徑3μm的C粉末10.66g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為96.2%,維氏硬度為HV112,粒子數為61個。結果示於表1。
[實施例5]
以成為30Fe-30Pt-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末143.73g、平均粒徑1μm的Pt粉末502.08g、平均粒徑4μm的BN粉末63.88g、平均粒徑3μm的C粉末10.30g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為95.1%,維氏硬度為HV57,粒子數為62個。結果示於表1。
[實施例6]
除將燒結溫度變更為700℃以外,與實施例5同樣的操作獲得燒結體,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為93.3%,維氏硬度為HV58,粒子數為82個。結果示於表1。
[實施例7]
除將混合時間變更為6小時以外,與實施例5同樣的操作獲得燒結體,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為90.7%,維氏硬度為HV50,粒子數為33個。結果示於表1。
[實施例8]
以成為30Fe-30Pt-10BN-30C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末182.60g、平均粒徑1μm的Pt粉末637.85g、平均粒徑4μm的BN粉末27.05g、平均粒徑3μm的C粉末39.27g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為95.5%,維氏硬度為HV81,粒子數為97個。結果示於表1。
[實施例9]
以成為25Fe-25Pt-10Au-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末116.99g、平均粒徑1μm的Pt粉末408.33g、平均粒徑1μm的Au粉末165.05g、平均粒徑4μm的BN粉末62.40g、平均粒徑3μm的C粉末10.06g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為96.1%,維氏硬度為HV67,粒子數為55個。結果示於表1。
[實施例10]
以成為25Fe-25Pt-10Ag-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末116.89g、平均粒徑1μm的Pt粉末408.33g、平均粒徑10μm的Ag粉末90.31g、平均粒徑4μm的BN粉末62.34g、平均粒徑3μm的C粉末10.06g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為95.7%,維氏硬度為HV59,粒子數為49個。結果示於表1。
[實施例11]
以成為25Fe-25Pt-10Cu-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末121.19g、平均粒徑1μm的Pt粉末423.33g、平均粒徑3μm的Cu粉末55.16g、平均粒徑4μm的BN粉末64.63g、平均粒徑3μm的C粉末10.43g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為95.9%,維氏硬度為HV69,粒子數為66個。結果示於表1。
[實施例12]
以成為25Fe-25Pt-10Rh-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末119.55g、平均粒徑1μm的Pt粉末417.61g、平均粒徑10μm的Rh粉末88.12g、平均粒徑4μm的BN粉末63.76g、平均粒徑3μm的C粉末10.28g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為94.0%,維氏硬度為HV101,粒子數為88個。結果示於表1。
[實施例13]
以成為25Fe-25Pt-10Ge-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末112.65g、平均粒徑1μm的Pt粉末393.51g、平均粒徑10μm的Ge粉末58.61g、平均粒徑4μm的BN粉末60.08g、平均粒徑3μm的C粉末9.69g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度700℃,保持時間1小時的條件燒結,獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為97.0%,維氏硬度為HV96,粒子數為60個。結果示於表1。
[比較例1]
以成為32.5Fe-32.5Pt-35BN組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末157.91g、平均粒徑1μm的Pt粉末551.60g、平均粒徑4μm的BN粉末75.58g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結後,以HIP壓力180MPa,HIP溫度900℃進行HIP處理獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為97.3%,維氏硬度為HV152,粒子數為886個。結果示於表1。
[比較例2]
以成為30Fe-30Pt-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末143.73g、平均粒徑1μm的Pt粉末502.08g、平均粒徑4μm的BN粉末63.88g、平均粒徑3μm的C粉末10.30g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結後,以HIP壓力180MPa,HIP溫度900℃進行HIP處理獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為98.6%,維氏硬度為HV166,粒子數為1120個。結果示於表1。
[比較例3]
以成為35Fe-35Pt-20BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末173.45g、平均粒徑1μm的Pt粉末605.89g、平均粒徑4μm的BN粉末44.05g、平均粒徑3μm的C粉末10.66g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結後,以HIP壓力180MPa,HIP溫度900℃進行HIP處理獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為99.3%,維氏硬度為HV195,粒子數為812個。結果示於表1。
[比較例4]
以成為25Fe-25Pt-10Ag-30BN-10C組成的方式,將平均粒徑7μm的Fe粉末116.89g、平均粒徑1μm的Pt粉末408.33g、平均粒徑10μm的Ag粉末90.31g、平均粒徑4μm的BN粉末62.34g、平均粒徑3μm的C粉末10.06g投入介質攪拌研磨機(介質:二氧化鋯球),以150rpm混合3小時,獲得混合粉末。此混合粉末以燒結壓力66MPa,燒結溫度900℃,保持時間1小時的條件燒結後,以HIP壓力180 MPa,HIP溫度900℃進行HIP處理獲得燒結體以外,與實施例1同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為98.9%,維氏硬度為HV158,粒子數為1096個。結果示於表1。
[比較例5]
HIP壓力以150MPa替代以外與比較例2同樣的操作,測定相對密度、維氏硬度及粒子數。相對密度為98.0%,維氏硬度為HV153,粒子數為992個。結果示於表1。
[考察]
圖1中,顯示維氏硬度及粒子數作圖。由圖1可知,無關於Fe-Pt-BN系濺鍍靶的組成,維氏硬度超過HV150時粒子數成為800以上之非常多,維氏硬度為HV150以下,則粒子數為100個以下之顯著變少。
[圖1] 為顯示實施例與比較例中所測定之維氏硬度(HV)及粒子數的關係圖。
Claims (7)
- 一種Fe-Pt-BN系濺鍍用靶,其特徵係包含Pt為20莫耳%以上且未達40莫耳%,BN為25莫耳%以上且50莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質;並且維氏硬度為150以下。
- 一種Fe-Pt-BN系濺鍍用靶,其特徵係Pt為20莫耳%以上且未達40莫耳%,BN為10莫耳%以上且未達50莫耳%,及C為超過0莫耳%且30莫耳%以下,惟BN與C的合計含量為25莫耳%以上且50莫耳%以下,餘量為Fe及不可避免的雜質;並且維氏硬度為150以下。
- 如請求項1或2之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶,其中,進一步包含選自Au、Ag、B、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ru之1種以上的元素;並且維氏硬度為150以下。
- 如請求項3之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶,其中,選自Au、Ag、B、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ru之1種以上的元素的合計含量為15莫耳%以下。
- 如請求項1或2之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶,其中,相對密度為90%以上。
- 一種製造Fe-Pt-BN系濺鍍用靶之方法,其係如請求項1之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶之製造方法,其特徵係包含將Fe粉末及Pt粉末、與BN粉末,投入介質攪拌研磨機,以100rpm以上且300rpm以下的迴轉數混合1小時以 上且6小時以下,獲得原料粉末混合物的步驟,以及燒結該原料粉末混合物的步驟;且不進行HIP處理。
- 一種製造Fe-Pt-BN系濺鍍用靶之方法,其係如請求項2之Fe-Pt-BN系濺鍍用靶之製造方法,其特徵係包含將Fe粉末及Pt粉末、與BN粉末、與C粉末,投入介質攪拌研磨機,以100rpm以上且300rpm以下的迴轉數混合1小時以上且6小時以下,獲得原料粉末混合物的步驟,以及燒結該原料粉末混合物的步驟;且不進行HIP處理。
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