一种制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法技术

本发明专利技术涉及磁控溅射靶材加工，属于材料加工领域。一种制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，通过对氮化钛粉体的脱氧、氮化处理，在保护气氛中用等离子体热喷涂工艺制备高密度、低氧含量且充分氮化的致密靶材，溅射时其钛和氮的自由原子发射比例恒定，在靶材表面不会形成TiNx等其它氮与钛的化合物，所制备的氮化钛镀膜在时间轴坐标上质量恒定；该种靶材所制备的氮化钛薄膜达到了与Ti靶材和氮气反应溅射的效果，且氮化钛薄膜的缺陷较少，有效提升氮化钛薄膜的质量；且整个制备工艺过程，镀膜中的氮与钛元素成分均来自靶材，工作气体只有氩气，无氮的反应气体存在，不存在氮污染的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法
本专利技术涉及磁控溅射靶材及其加工方法，尤其涉及一种制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法。
技术介绍
氮化钛属于间隙化合物，化学稳定性好，熔点高达3000℃，维氏显微硬度为20GPa左右。由于氮化钛膜的硬度高、硬性好，并兼有良好的韧性，耐磨性好，作为耐磨涂层时能成倍提高磨损性硬质合金的寿命，大量用作表壳、表带和其它日用品的仿金镀层，其耐磨性远超过镀金层和其它仿金合金镀层。此外，氮化钛膜还可用作耐腐蚀镀层、微电子器件的扩散障碍层、光学反射层等。现有技术中氮化钛薄膜多采用以金属钛为靶材，在磁控溅射镀膜室中通入反应气体氮气和工作气体氩气，在基底表面沉积形成氮化钛薄膜。但这种氮化钛的磁控溅射镀膜技术存在很多的缺陷。首先，以纯的钛作为靶材，靶材表面晶格缺陷化学活性较高，在氮气氛中与氮气分子形成TiNx，导致靶材表面中毒，大大降低了钛自由原子的发射，中毒后的靶材磁控溅射效率大大降低，在基底表面形成的氮化钛薄膜时间轴线上质量不均一；其次，依靠靶材发射的自由钛与氮气在基底表面反应形成氮化钛薄膜，微观区域的元素比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，其特征在于，步骤包括：/na.氮化钛粉体筛分获得氮化钛颗粒；/nb.氮化钛颗粒进行脱氧处理；/nc.氮化钛颗粒进行氮化处理；/nd.将氮化钛颗粒经等离子体热喷涂于基底材料，获得氮化钛磁控溅射靶材；/ne.氮化钛磁控溅射靶材在氩气氛围中进行磁控溅射镀膜，在产品表面获得氮化钛薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，其特征在于，步骤包括：
a.氮化钛粉体筛分获得氮化钛颗粒；
b.氮化钛颗粒进行脱氧处理；
c.氮化钛颗粒进行氮化处理；
d.将氮化钛颗粒经等离子体热喷涂于基底材料，获得氮化钛磁控溅射靶材；
e.氮化钛磁控溅射靶材在氩气氛围中进行磁控溅射镀膜，在产品表面获得氮化钛薄膜。


2.如权利要求1所述的制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，其特征在于：步骤a中氮化钛颗粒的粒度为100～400目。


3.如权利要求1所述的制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，其特征在于：步骤b所述脱氧处理步骤包括：氮化钛颗粒在氢气与氩气(或氮气)的混合气体中进行脱氧处理。


4.如权利要求3所述的制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，其特征在于：脱氧处理的气体中氢气的含量为5％～20％。


5.如权利要求3所述的制备氮化钛薄膜及其磁控溅射靶材的方法，其特征在于：脱氧处理的温度为300～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永添，蔡蓁，吴健，许积文，
申请(专利权)人：广州市尤特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44