The invention discloses a preparation method of a fine-grained large-size niobium tube target material. The method includes: 1. forging niobium ingot at multiple intermediate temperatures to obtain niobium rod; 2. processing niobium rod machine into niobium tube blank and extruding it once after heating and heat preservation; 3. straightening, pickling, vacuum heat treatment and mechanical processing of the niobium tube target material in turn; The average grain size of the target is less than 80 micron, the outer diameter of the Nb tube target is 110 mm to 170 mm, the inner diameter is 90 mm to 150 mm, and the length is 1000 mm to 3200 mm. The invention adopts multi-fire medium temperature forging to make the grains in niobium ingot fully broken and uniform, and then extrudes once under heating conditions to produce recrystallized structure in the niobium tube billet, refines the grains through recrystallized structure, realizes further breaking of grains and re-homogenization of the structure, and obtains the large and fine-grained niobium tube target with average grain size less than 80 microns.
【技术实现步骤摘要】
一种细晶大规格铌管靶材的制备方法
本专利技术属于铌管靶材制备
,具体涉及一种细晶大规格铌管靶材的制备方法。
技术介绍
铌管靶材相比于铌平面靶材,具有材料利用率高、溅射速度快、在长度方向上镀膜均匀性极佳、适合大规模工业化连续生产线等优点,目前已作为溅射沉积铌及其合金薄膜的关键原材料,广泛应用于制造镀膜玻璃、平板显示器件、信息存储器等前沿领域产品中。高端进口镀膜设备主要使用外径大于110mm,内径大于90mm,长度大于1000mm的大规格铌管靶材,同时为了提高成膜速率和成膜质量,要求铌管靶材晶粒尺寸小于80μm且组织均匀。目前大规格铌管靶材制备方法较多,但均存在不同程度的缺陷或不足。铌板材卷管焊接制备大规格铌管靶材,通过控制所使用的铌板材的性能,可以得到晶粒尺寸满足要求的铌管靶材,但由于焊缝的存在,制备的铌管靶材组织结构不均匀,严重影响了镀膜均匀性;铸造法制备的大规格铌管靶材的组织为铸态组织,晶粒粗大,组织均匀性较差;离心铸造法虽可以控制晶粒尺寸,但对于设备要求较高,难以生产大规格铌管材;挤压铌铸锭生产的大规格铌管材晶粒尺寸通常为100~200μm,无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种细晶大规格铌管靶材的制备方法。该方法将铌铸锭进行多火次中温锻造,使铌铸锭中的晶粒充分破碎,得到晶粒组织均匀的铌棒,然后机加工成铌管坯在加热条件下进行一次挤压,使铌管坯内部产生再结晶组织,通过再结晶组织细化晶粒,实现了铌管坯中晶粒的进一步破碎及组织的再均匀化,最终得到晶粒平均尺寸小于80μm的细晶大规格铌管靶材。为解决上述 ...
【技术保护点】
1.一种细晶大规格铌管靶材的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、将铌铸锭进行多火次中温锻造,得到铌棒;所述多火次中温锻造的加热保温温度为400℃~500℃,多火次中温锻造的火次不少于3火次,每火次的锻造比为1.3~1.8,每火次中的每道次变形量为15%~30%,变形速率为0.1s
【技术特征摘要】
1.一种细晶大规格铌管靶材的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、将铌铸锭进行多火次中温锻造,得到铌棒;所述多火次中温锻造的加热保温温度为400℃~500℃,多火次中温锻造的火次不少于3火次,每火次的锻造比为1.3~1.8,每火次中的每道次变形量为15%~30%,变形速率为0.1s-1~0.8s-1;步骤二、将步骤一中得到的铌棒机加工成铌管坯,经加热保温后进行一次挤压,得到铌管材;所述加热保温的温度为900℃~1000℃,所述一次挤压的挤压比为5~10,挤压速度为45mm/s~65mm/s;步骤三、将步骤二中得到...
【专利技术属性】
技术研发人员:周立鹏,陈贵曾,王成长,倪沛彤,任军帅,高婷,马保飞,卢凯凯,段启辉,
申请(专利权)人:西北有色金属研究院,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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