鋁合金靶材及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋁合金靶材及其制備方法。鋁合金靶材的純度為99.99-99.9999％，平均粒徑為1-100微米，相對(duì)密度為99-100％，內(nèi)部孔洞最大尺寸為0.1-2mm的每平方米為0-50個(gè)。本發(fā)明制造的鋁合金靶材具有高純度的特點(diǎn)；采用銅質(zhì)水冷模具澆鑄，能夠有效地提高材料的利用率；由于冷卻速度快的原因，靶材樹(shù)枝晶數(shù)量較少。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鋁合金靶材及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋁合金靶材及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 一般采用磁控濺射的方法來(lái)沉積制造構(gòu)成液晶板和有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光板的薄膜，這種 液晶板和有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光板用于平板電視，筆記本電腦和其他監(jiān)視器中，以及用于制造光學(xué) 記錄和微電子半導(dǎo)體領(lǐng)域的連接薄膜。在磁控濺射過(guò)程中，一般采用矩形或圓形的平面靶， 通常這種靶材的加工精度要求較高，有特定的織構(gòu)及純度密度較高。鋁合金靶材就是這樣 的靶材，用于沉積制造液晶板和有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光板內(nèi)的連接薄膜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金靶材，純度高、樹(shù)枝晶數(shù)量較少；本發(fā)明同時(shí)提供 了鋁合金靶材的制備方法，科學(xué)合理、簡(jiǎn)單易行。
[0004] 本發(fā)明所述的鋁合金靶材的純度為99. 99-99. 9999%，平均粒徑為1-100微米，相 對(duì)密度為99-100%，內(nèi)部孔洞最大尺寸為0. l-2mm的每平方米為0-50個(gè)。
[0005] 所述的合金元素為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧或釔中 的一種或幾種。
[0006] 所述的合金元素的元素含量為鋁合金靶材總質(zhì)量的0. l-20wt%。
[0007] 本發(fā)明所述的鋁合金靶材的制備方法，步驟如下：
[0008] (1)將鋁錠和金屬合金切割成細(xì)條，然后表面超聲波清洗，烘干，稱(chēng)量裝爐，將爐體 抽真空至0. OlPa級(jí)，氧化鋁坩堝升溫，真空中頻感應(yīng)熔煉，停電、銅質(zhì)水冷模澆鑄鑄錠，隨 爐冷，破真空取錠；
[0009] (2)高溫消除鑄造應(yīng)力并成分均勻化退火處理，保溫，然后鋁合金錠表面車(chē)削扒 皮、切頭部縮孔；
[0010] (3)加熱至300-600°C，熱鍛打至厚度15-30mm，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱；
[0011] (4)加熱至300-500°C，乳制處理，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱；
[0012] (5)進(jìn)行去應(yīng)力退火，然后機(jī)加工獲得指定尺寸的鋁合金靶材產(chǎn)品；
[0013] (6)對(duì)靶材進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，測(cè)量其成分、純度、晶粒大小、密度參數(shù)。
[0014] 步驟（1)中所述的升溫至800-1000°C。
[0015] 步驟⑵中所述的退火溫度為200-400°C。
[0016] 步驟（2)中所述的保溫時(shí)間2-5小時(shí)。
[0017] 步驟（3)中所述的鍛打溫度為350_460°C。
[0018] 步驟（4)中所述的軋制的道次變形率為10-30%，乳制溫度為350-420°〇。
[0019] 步驟（5)中所述的退火溫度為200-400°C，退火時(shí)間為2-5小時(shí)。
[0020] 本發(fā)明所述的鋁合金靶材的制備方法，具體步驟如下：
[0021] (1)將鋁錠和金屬合金切割成細(xì)條，然后表面超聲波清洗，烘干，稱(chēng)量裝爐，將爐體 抽真空至0. OlPa級(jí)，氧化鋁坩堝升溫至800-1000°C，真空中頻感應(yīng)熔煉，停電、銅質(zhì)水冷模 澆鑄鑄錠，隨爐冷，破真空取錠；
[0022] (2)高溫消除鑄造應(yīng)力并成分均勻化退火處理，退火溫度為200-400°C，保溫時(shí)間 2-5小時(shí)，然后鋁合金錠表面車(chē)削扒皮、切頭部縮孔
[0023] (3)加熱至300-600°C熱鍛打至厚度15-30mm，鍛打溫度為350°C至460°C，溫度低 于350°C時(shí)需再度加熱；
[0024] (4)加熱至300-500°C，乳制處理，乳制的道次變形率為10% -30%，乳制溫度為 350°C至420°C，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱；
[0025] (5)進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為200-400°C，退火時(shí)間為2-5小時(shí)，然后機(jī)加工獲 得指定尺寸的鋁合金靶材產(chǎn)品；
[0026] (6)對(duì)靶材進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，測(cè)量其成分、純度、晶粒大小、密度等參數(shù)。
[0027] 鋁合金靶材一般采用真空熔鑄的方法制造，為了獲得均勻的組織、細(xì)小的晶粒和 高的致密度，一般配合鍛造軋制工序。
[0028] 本發(fā)明獲得高純致密，晶粒度小于200微米的鋁合金靶材產(chǎn)品，適合平板顯示鍍 膜行業(yè)使用。
[0029] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0030] (1)本發(fā)明制造的錯(cuò)合金革El材具有尚純度的特點(diǎn)；
[0031] (2)本發(fā)明制造的鋁合金靶材采用銅質(zhì)水冷模具澆鑄，能夠有效地提高材料的利 用率；
[0032] (3)本發(fā)明制造的鋁合金靶材由于冷卻速度快的原因，靶材樹(shù)枝晶數(shù)量較少；
[0033] (4)本發(fā)明使用于制造大型靶材及管狀靶材。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為實(shí)施例1未進(jìn)行鍛造軋制處理的靶材金相照片。
[0035] 圖2為實(shí)施例1進(jìn)行了鍛造軋制處理的靶材金相照片。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] (1)將鋁錠和金屬釹切割成細(xì)條，然后表面超聲波清洗，烘干，稱(chēng)量裝爐，將爐體抽 真空至0. OlPa級(jí)，氧化鋁坩堝升溫至800°C，真空中頻感應(yīng)熔煉，停電、銅質(zhì)水冷模澆鑄鑄 錠，隨爐冷，破真空取錠；
[0039] (2)高溫消除鑄造應(yīng)力并成分均勻化退火處理，退火溫度為200°C，保溫時(shí)間2小 時(shí)，然后鋁合金錠表面車(chē)削扒皮、切頭部縮孔
[0040] (3)加熱至400°C熱鍛打至厚度15mm，鍛打溫度為350°C至460°C，溫度低于350°C 時(shí)需再度加熱；
[0041] (4)加熱至400°C，乳制處理，乳制的道次變形率為10%，乳制溫度為350°C至 420°C，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱；
[0042] (5)進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為300°C，退火時(shí)間為2小時(shí)，然后機(jī)加工獲得指定 尺寸的錯(cuò)革E材廣品；
[0043] (6)對(duì)靶材進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，測(cè)量其成分、純度、晶粒大小、密度等參數(shù)。結(jié)果見(jiàn) 表1。
[0044] 實(shí)施例2
[0045] (1)將鋁錠和金屬鋱切割成細(xì)條，然后表面超聲波清洗，烘干，稱(chēng)量裝爐，將爐體抽 真空至0. OlPa級(jí)，氧化鋁坩堝升溫至1000°C，真空中頻感應(yīng)熔煉，停電、銅質(zhì)水冷模澆鑄鑄 錠，隨爐冷，破真空取錠；
[0046] (2)高溫消除鑄造應(yīng)力并成分均勻化退火處理，退火溫度為400°C，保溫時(shí)間5小 時(shí)，然后鋁合金錠表面車(chē)削扒皮、切頭部縮孔
[0047] (3)加熱至600°C熱鍛打至厚度30mm，鍛打溫度為350°C至460°C，溫度低于350°C 時(shí)需再度加熱；
[0048] (4)加熱至500°C，乳制處理，乳制的道次變形率為30%，乳制溫度為350°C至 420°C，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱；
[0049] (5)進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為400°C，退火時(shí)間為5小時(shí)，然后機(jī)加工獲得指定 尺寸的錯(cuò)革E材廣品；
[0050] (6)對(duì)靶材進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，測(cè)量其成分、純度、晶粒大小、密度等參數(shù)。結(jié)果見(jiàn) 表1。
[0051] 實(shí)施例3
[0052] (1)將鋁錠和金屬釔塊切割成細(xì)條，然后表面超聲波清洗，烘干，稱(chēng)量裝爐，將爐體 抽真空至〇. OlPa級(jí)，氧化鋁坩堝升溫至850°C，真空中頻感應(yīng)熔煉，停電、銅質(zhì)水冷模澆鑄 鑄錠，隨爐冷，破真空取錠；
[0053] (2)高溫消除鑄造應(yīng)力并成分均勻化退火處理，退火溫度為350°C，保溫時(shí)間3小 時(shí)，然后鋁合金錠表面車(chē)削扒皮、切頭部縮孔
[0054] (3)加熱至450°C熱鍛打至厚度20mm，鍛打溫度為350°C至460°C，溫度低于350°C 時(shí)需再度加熱；
[0055] (4)加熱至450 °C，乳制處理，乳制的道次變形率為20 %，乳制溫度為350 °C至 420°C，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱；
[0056] (5)進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為320°C，退火時(shí)間為3小時(shí)，然后機(jī)加工獲得指定 尺寸的錯(cuò)革E材廣品；
[0057] (6)對(duì)靶材進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，測(cè)量其成分、純度、晶粒大小、密度等參數(shù)。結(jié)果見(jiàn) 表1。
[0058] 表1實(shí)施例1-3靶材性能
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種鋁合金靶材，其特征在于所述的鋁合金靶材的純度為99. 99-99. 9999%，平均 粒徑為1-100微米，相對(duì)密度為99-100%，內(nèi)部孔洞最大尺寸為0. l-2mm的每平方米為 0-50 個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金靶材，其特征在于所述的合金元素為鑭、鈰、鐠、釹、 钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧或釔中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金靶材，其特征在于所述的合金元素的元素含量為鋁合 金靶材總質(zhì)量的0. l_20wt%。
4. 一種權(quán)利要求1-3任一所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟如下： (1) 將鋁錠和金屬合金切割成細(xì)條，然后表面超聲波清洗，烘干，稱(chēng)量裝爐，將爐體抽真 空至0. OlPa級(jí)，氧化鋁坩堝升溫，真空中頻感應(yīng)熔煉，停電、銅質(zhì)水冷模澆鑄鑄錠，隨爐冷， 破真空取錠； (2) 高溫消除鑄造應(yīng)力并成分均勻化退火處理，保溫，然后鋁合金錠表面車(chē)削扒皮、切 頭部縮孔； (3) 加熱至300-600°C，熱鍛打至厚度15-30mm，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱； (4) 加熱至300-500°C，乳制處理，溫度低于350°C時(shí)需再度加熱； (5) 進(jìn)行去應(yīng)力退火，然后機(jī)加工獲得指定尺寸的鋁合金靶材產(chǎn)品； (6) 對(duì)靶材進(jìn)行超聲無(wú)損探傷，測(cè)量其成分、純度、晶粒大小、密度參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟（1)中所述的升溫 至 800-1000°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟（2)中所述的退火 溫度為 200-400 °C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟（2)中所述的保溫 時(shí)間2-5小時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟（3)中所述的鍛打 溫度為 350-460 °C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟（4)中所述的軋制 的道次變形率為10-30%，乳制溫度為350-420°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金靶材的制備方法，其特征在于步驟（5)中所述的退火 溫度為200-400°C，退火時(shí)間為2-5小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C23C14/35GK104480445SQ201410842610
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】宋愛(ài)謀, 鐘小亮 申請(qǐng)人:山東昊軒電子陶瓷材料有限公司