本发明专利技术涉及金属靶材技术领域，具体提供一种旋转硅磷合金靶材，其合金纯度大于99.9%，区别于传统的煅烧工艺，采用热喷涂的工艺技术，制备过程安全系数高，所制得合金靶材组织均匀，致密度高，具备优良的物理性能，在制备过程中添加改性剂，所制得的金属靶材导电性能显著提高，可应用在太阳能电池和半导体等领域。可应用在太阳能电池和半导体等领域。
【技术实现步骤摘要】
一种旋转硅磷合金靶材及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及金属靶材
，具体涉及一种旋转硅磷合金靶材及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]硅材料拥有独特的物理性能，在工业上进行广泛应用，与其他金属经过工艺制备合金材料，具有多种性能，运用在各种领域，硅磷合金靶材为一种新型的溅射靶材，作为具有多种优良性能的导体，可以应用在太阳能电池和半导体等领域。
[0003]生产工业中一般采用直接添加磷单质、磷盐等方法来制备含磷合金，而磷具有很多同素异形体，比如白磷和赤磷，白磷燃点40℃，赤磷的燃点为250℃，变质处理时会产生大量有毒气体，而硅磷靶材在制作过程中，磷容易在工艺条件下进行同素异形体体的转换。目前硅磷靶材合金为市场空缺，因此，需要一种安全且能维持磷形态稳定的制备工艺来生产制备硅磷合金。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：为解决上述专利技术问题，本专利技术提供以下技术方案。
[0005]本专利技术的技术方案如下：本专利技术一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：将硅粉和红磷粉置于形式球磨机混合，然后过筛，过筛粒度为100
‑
120目；步骤2：将过筛后的混合粉末加入体积倍数为0.5
‑
1.0的乙醇溶液中，加入重量百分数为1
‑
2%的抗氧化剂、4
‑
8%的改性石墨烯和2
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5%的分散剂，进行超声搅拌分散，进行减压干燥处理，再进行充分混匀后经过超音速等离子喷涂设备对处理过的基体进行喷涂，氩气和氢气分别用作初级和次级等离子体气体，得到半成品硅磷合金靶材；步骤3：将得到的半成品靶材进行超声清洗，再进行机械加工。
[0006]进一步研究地，所述的旋转硅磷合金靶材中磷含量为1%
‑
3%。
[0007]进一步研究地，所述的超声搅拌频率为40
‑
60KHZ,搅拌时间为60
‑
80min。
[0008]进一步研究地，所述的基体的处理方法为：选取钢管作为靶材基体，对其进行喷砂处理，喷砂磨料为石英砂、铜矿砂和棕刚玉的其中一种，并进行预热，预热温度为70
‑
90℃。
[0009]进一步研究地，所述的热喷涂的喷涂电流为500
‑
700A、粉粒度为100
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300目、送粉速度为35
‑
55g/min、喷涂距离为170
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230mm，主气流量30
‑
40L/min，次气流量3
‑
8L/min。
[0010]进一步研究地，所述的分散剂为正丁胺。
[0011]进一步研究地，所述的改性纳米石墨烯的制备方法为：取氧化石墨烯用体积倍数为1
‑
2倍的多元醇进行浸润处理，70
‑
90℃下加入六氯环三磷腈，搅拌30
‑
60min；加入苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
丁二烯嵌段共聚物，80
‑
90℃下反应70
‑
80min，再加入水合肼，继续反应20
‑
30min，再进行高压剪切，用乙醇清洗，干燥，得改性纳米石墨烯；进一步研究地，所述的氧化石墨烯、六氯环三磷腈和苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
丁二烯嵌
段共聚物重量份之比为（11
‑
13）:（1
‑
3）:（2
‑
4）。
[0012]进一步研究地，所述的多元醇为乙二醇、季戊四醇和三梨醇的一种或多种混合物。
[0013]进一步研究地，所述的抗氧化剂为亚磷酸三乙酯、亚磷酸三辛酯和对苯二胺的一种或多种混合物。
[0014]本专利技术的制备方法制备得到的一种旋转硅磷合金靶材。
[0015]更进一步研究地，所述的旋转硅磷合金靶材在太阳能电池和半导体领域应用本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种旋转硅磷合金靶材，其合金纯度大于99.9%，区别于传统的煅烧工艺，采用热喷涂的工艺技术，制备过程安全系数高，所制得合金靶材组织均匀，致密度高，具备优良的物理性能，在制备过程中添加改性剂，所制得的金属靶材导电性能显著提高，可应用在太阳能电池和半导体等领域。
具体实施方式
[0016]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0017]实施例1本实施例的一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，包含以下步骤：步骤1：将硅粉和红磷粉置于形式球磨机混合，然后过筛，过筛粒度为110目；步骤2：将过筛后的混合粉末加入体积倍数为0.7的乙醇溶液中，加入重量百分数分别为2%、6%和4%的抗氧化剂、改性石墨烯和分散剂，进行超声搅拌分散，进行减压干燥处理，再进行充分混匀后经过超音速等离子喷涂设备对处理过的基体进行喷涂，氩气和氢气分别用作初级和次级等离子体气体，得到半成品硅磷合金靶材；步骤3：将得到的半成品靶材进行超声清洗，再进行机械加工；所述的旋转硅磷合金靶材中磷含量为2%；所述的超声搅拌频率为50KHZ,搅拌时间为70min；所述的基体的处理方法为：选取钢管作为靶材基体，对其进行喷砂处理，喷砂磨料为石英砂，并进行预热，预热温度为80℃；所述的热喷涂的喷涂电流为600A、粉粒度为110目、送粉速度为45g/min、喷涂距离为200mm，主气流量35L/min，次气流量5L/min；所述的分散剂为正丁胺；所述的改性石墨烯的制备方法为：取氧化石墨烯用体积倍数为2倍的多元醇进行浸润处理，80℃下加入六氯环三磷腈，搅拌50min；加入苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
丁二烯嵌段共聚物，85℃下反应75min，再加入水合肼，继续反应25min，再进行高压剪切，用乙醇清洗，干燥，得改性纳米石墨烯；所述的氧化石墨烯、六氯环三磷腈和苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
丁二烯嵌段共聚物重量份之比为12:2:3；所述的多元醇为季戊四醇；所述的抗氧化剂为亚磷酸亚磷酸三辛酯和对苯二胺的混合物。
[0018]实施例2本实施例一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，包含以下步骤：
步骤1：将硅粉和红磷粉置于形式球磨机混合，然后过筛，过筛粒度为100目；步骤2：将过筛后的混合粉末加入体积倍数为0.5
‑
1.0的乙醇溶液中，加入重量百分数分别为1%、6%和2%的抗氧化剂、改性石墨烯和分散剂，进行超声搅拌分散，进行减压干燥处理，再进行充分混匀后经过超音速等离子喷涂设备对处理过的基体进行喷涂，氩气和氢气分别用作初级和次级等离子体气体，得到半成品硅磷合金靶材；步骤3：将得到的半成品靶材进行超声清洗，再进行机械加工；所述的旋转硅磷合金靶材中磷含量为1%；所述的超声搅拌频率为40KHZ,搅拌时间为60min；所述的基体的处理方法为：选取钢管作为靶材基体，对其进行喷砂处理，喷砂磨料为铜矿砂，并进行预热，预本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：将硅粉和红磷粉置于形式球磨机混合，然后过筛，过筛粒度为100
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120目；步骤2：将过筛后的混合粉末加入体积倍数为0.5
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1.0的乙醇溶液中，加入重量百分数为1
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2%的抗氧化剂、4
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8%的改性石墨烯和2
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5%的分散剂，进行超声搅拌分散，进行减压干燥处理，再进行充分混匀后经过超音速等离子喷涂设备对处理过的基体进行喷涂，氩气和氢气分别用作初级和次级等离子体气体，得到半成品硅磷合金靶材；步骤3：将得到的半成品靶材进行超声清洗，再进行机械加工。2.根据权利要求1所述的一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，所述的旋转硅磷合金靶材中磷含量为1%
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3%。3.根据权利要求1所述的一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，所述的超声搅拌频率为40
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60KHZ,搅拌时间为60
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80min。4.根据权利要求1所述的一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，所述的基体的处理方法为：选取钢管作为靶材基体，对其进行喷砂处理，喷砂磨料为石英砂、铜矿砂和棕刚玉的其中一种，并进行预热，预热温度为70
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90℃。5.根据权利要求1所述的一种旋转硅磷合金靶材的制备方法，其特征在于，所述的热喷涂的喷涂电流为500
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700A、粉粒度为100
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120目、送粉速度为35
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【专利技术属性】
技术研发人员：周志宏，周昭寅，杨永添，陈常清，
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：
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