一种铝钪合金靶材的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝钪合金靶材的制备方法，包括以下步骤：A)将钪金属原料进行熔炼，得到钪熔体，在所述钪熔体中加入第一铝原料，第一熔炼后得到第一铝钪合金；B)在所述第一铝钪合金水冷后再加入第二铝原料，按照步骤A)的第一熔炼进行后得到第二铝钪合金；C)将所述第二铝钪合金按照步骤B)重复进行0～2次，得到初始铝钪合金；D)将所述初始铝钪合金进行熔炼，重复0～2遍，得到初始铝钪合金熔体；E)将所述初始铝钪合金熔体快速浇注，成型后得到铝钪合金靶材。本发明专利技术直接以高纯铝和金属钪为原料，通过分步熔炼的方式得到高纯铝钪合金坯，再进行快速浇注，得到了高品质铝钪合金靶材。

A preparation method of Al SC alloy target

【技术实现步骤摘要】
一种铝钪合金靶材的制备方法
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种铝钪合金靶材的制备方法。
技术介绍
钪对合金具有良好的合金化作用，在铝中只要加入千分之几的钪就会生成弥散分布的Al3Sc相，极大地细化铝合金的组织，从而提高其强度。含钪的铝合金综合性能优异，可广泛应用于航空航天等领域，是一种轻质结构材料。但钪熔点高达1541℃，且化学性质活泼，与铝的熔点(660℃)相差悬殊。因此，含钪的铝合金制备时，必须将元素钪通过铝钪中间合金的形式加入。目前制备铝钪中间合金的三类主要方法是对掺法、金属热还原法和熔盐电解法，以上方法制备的铝钪合金普遍纯度低，而且Sc含量较低，不适合用于溅射靶材的生产要求。根据铝钪靶材中钪含量不同，一般分为低钪(Sc含量10at％及以下)和高钪铝钪合金靶材，其中低钪合金靶材可以通过浇铸-轧制或锻造等工艺进行制备，例如：US2014/0174908A1和CN104883149A，CN107761062A等。由于高钪合金靶材中存在脆性的第二相粒子，一般难以通过锻造或轧制方法制备，更多的是直接浇铸成型和粉末冶金两种工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝钪合金靶材的制备方法，包括以下步骤：/nA)将钪金属原料进行熔炼，得到钪熔体，在所述钪熔体中加入第一铝原料，第一熔炼后得到第一铝钪合金；/nB)在所述第一铝钪合金水冷后再加入第二铝原料，按照步骤A)的第一熔炼进行后得到第二铝钪合金；/nC)将所述第二铝钪合金按照步骤B)重复进行0～2次，得到初始铝钪合金；/nD)将所述初始铝钪合金进行熔炼，重复0～2遍，得到初始铝钪合金熔体；/nE)将所述初始铝钪合金熔体快速浇注，成型后得到铝钪合金靶材。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝钪合金靶材的制备方法，包括以下步骤：
A)将钪金属原料进行熔炼，得到钪熔体，在所述钪熔体中加入第一铝原料，第一熔炼后得到第一铝钪合金；
B)在所述第一铝钪合金水冷后再加入第二铝原料，按照步骤A)的第一熔炼进行后得到第二铝钪合金；
C)将所述第二铝钪合金按照步骤B)重复进行0～2次，得到初始铝钪合金；
D)将所述初始铝钪合金进行熔炼，重复0～2遍，得到初始铝钪合金熔体；
E)将所述初始铝钪合金熔体快速浇注，成型后得到铝钪合金靶材。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：
将钪金属原料置于熔炼炉中，熔炼室抽真空至(0.8±0.2)×10-3Pa，充入惰性气氛后再次抽真空至0.06～0.12MPa，以10～20Km/min的速率升温至1400～1600℃，熔炼200～400s，得到钪熔体；
在4～6min后向所述钪熔体中加入第一铝原料，静置50～150s以快速升降功率的方式熔炼使熔体再次熔化，所述快速升降功率的方式为：自开始加入第一铝原料施加功率开始计时，15～25min后停止施加功率，随炉冷却，得到第一铝钪合金。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤D)中的熔炼具体为：
将所述铝钪合金以10～20Kw/min的速率将熔炼功率升至1000～1500℃后停止增加功率，使所述铝钪合金全部熔化，再在恒定功率下熔炼60～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡新志，童培云，朱刘，白向钰，谢小林，赵佳，白平平，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44