一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法技术

本发明专利技术公开了一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，包括如下步骤：将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材，稀土旋转靶材的材料为铽、镝、钬、钆中的一种，预设金属靶管包括铝、铜、镍、铁等中的至少一种；将稀土合金旋转靶材与背管焊接在一起；将稀土合金旋转靶材与背管安装于镀膜生产线上；对磁铁进行热处理和回火处理，得到处理后的稀土合金靶材。为提高稀土靶材利用率、溅射效率和实现成分精准控制，同时达到缩短晶界扩散时间或降低扩散温度，将稀土与预设金属元素组合制备成合金旋转靶材，靶材利用率可达85％以上，实现铽/镝等稀土和预设金属元素同时附着在钕铁硼表面，有助于改善晶界扩散和优化磁体性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法


[0001]本专利技术涉及稀土磁材镀膜晶界扩散
，特别涉及一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法。

技术介绍

[0002]在钕铁硼等磁性材料中添加铽/镝有利于提高其磁性能，晶界扩散渗铽/镝过程添加预设金属元素，有利于改善晶界扩散和优化磁体性能。沉积薄膜的方法包括涂覆法、电泳法、浸渍法、磁控溅射等，其中磁控溅射镀膜是钕铁硼晶界扩散的主流方式之一，该方法较其他方法，获得的薄膜与磁体结合力高、膜厚度可控，且使用的重稀土用量更少，无需制备粉体根除消除易燃易爆风险，尤其是化学活性高的金属粉或合金粉体。采用单质稀土靶材和有益元素稀土靶材依次溅射，存在溅射效率低问题，成分控制困难；此外，稀土平面靶材利用率一般为30％
‑
50％，靶材利用率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，为提高稀土靶材利用率、溅射效率和实现成分精准控制，同时达到缩短晶界扩散时间或降低扩散温度，将稀土与预设金属元素组合在一起制备成合金旋转靶材，实现铽/镝等稀土和预设金属元素同时附着在钕铁硼表面，有助于后续晶界扩散。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，包括如下步骤：
[0005](1)将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材，所述稀土旋转靶材的材料为铽、镝、钬、钆中的一种，所述预设金属靶管包括铝、铜、镍、铁等中的至少一种；
[0006](2)将所述稀土合金旋转靶材与背管焊接在一起；
[0007](3)将所述稀土合金旋转靶材与所述背管安装于镀膜生产线上，靶材功率密度为0.5W/cm2‑
6W/cm2，磁体增重控制在0.2％
‑
0.6％；
[0008](4)对磁铁进行热处理和回火处理，得到处理后的稀土合金靶材。
[0009]进一步地，步骤(1)中，通过熔铸法或粉末冶金法将所述稀土旋转靶材与所述预设金属靶管制备成所述稀土合金旋转靶材。
[0010]进一步地，所述稀土旋转靶材的材料为铽或镝。
[0011]进一步地，所述预设金属靶管包括铝和/或铜。
[0012]进一步地，在步骤(1)中，所述稀土合金旋转靶材中稀土含量为80％
‑
95％，其余为所述预设金属的含量。
[0013]进一步地，在步骤(3)中，所述靶材功率密度为3W/cm2‑
5W/cm2。
[0014]进一步地，在步骤(4)中，所述热处理的温度为600℃
‑
950℃，所述热处理的时长为5h
‑
10h。
[0015]进一步地，所述热处理的温度为800℃
‑
900℃。
[0016]进一步地，在步骤(4)中，所述回火处理的温度为400℃
‑
600℃，所述回火处理的时长为2h
‑
6h。
[0017]本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0018]为提高稀土靶材利用率、溅射效率和实现成分精准控制，同时达到缩短晶界扩散时间或降低扩散温度，将稀土与铝、铜等有益元素组合在一起制备成合金旋转靶材，靶材的利用率可达85％以上，实现铽/镝等稀土和有益元素同时附着在钕铁硼表面，有助于改善晶界扩散和优化磁体性能。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例提供的提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法流程图；
[0020]图2是本专利技术实施例提供的稀土合金旋转靶材的整体结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]1、背管，2、非稀土靶管，A、稀土合金靶管，OD1、旋转靶材两头非稀土靶管外径，OD2、OD3、靠近两头靶管的狗骨头段A1的外径，其中OD2＞OD3，OD4、中间区域靶管外径。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0024]请参照图1、图2，本专利技术实施例提供了一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，包括如下步骤：
[0025]步骤(1)：将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材，稀土旋转靶材的材料为铽、镝、钬、钆中的一种，预设金属靶管包括铝、铜、镍、铁等中的至少一种。
[0026]具体的，步骤(1)中，通过熔铸法或粉末冶金法将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材。
[0027]优选的，稀土旋转靶材的材料为铽或镝。
[0028]优选的，预设金属靶管包括铝和/或铜。
[0029]具体的，在步骤(1)中，稀土合金旋转靶材中稀土含量为80％
‑
95％，其余为预设金属的含量。
[0030]步骤(2)：将稀土合金旋转靶材与背管焊接在一起。
[0031]1)旋转靶材两头材质优选非稀土，长度20mm
‑
35mm。
[0032]2)除去两头，中间区域靶材靠近两头的直径(OD2)较中间段直径(OD3)大2mm
‑
6mm，且呈现狗骨头形状(A1)，长度300mm以内；
[0033]步骤(3)：将稀土合金旋转靶材与背管安装于镀膜生产线上，靶材功率密度为0.5W/cm2‑
6W/cm2，磁体增重控制在0.2％
‑
0.6％。
[0034]优选的，靶材功率密度为3W/cm2‑
5W/cm2。
[0035]步骤(4)：对磁铁进行热处理和回火处理，得到处理后的稀土合金靶材。
[0036]如图2所示，OD1为旋转靶材两头非稀土靶管外径；OD2和OD3为靠近两头靶管的狗
骨头段A1的外径，其中OD2＞OD3；OD4为中间区域靶管外径。
[0037]可选的，热处理的温度为600℃
‑
950℃，热处理的时长为5h
‑
10h。
[0038]优选的，热处理的温度为800℃
‑
900℃。
[0039]可选的，回火处理的温度为400℃
‑
600℃，回火处理的时长为2h
‑
6h。
[0040]稀土靶材在磁材镀膜晶界扩散、存储及电子信息等领域应用日益增加，利用率高达70％以上的旋转靶日渐受到大家的追捧，为提高稀土靶材利用率、溅射效率、实现成分精准控制，同时缩短磁体晶界扩散时间或降低扩散温度，本专利技术将稀土与铝、铜等有益元素组合在一起制备成旋转靶材，实现铽/镝等稀土和有益元素同时通过磁控溅射附着在钕铁硼表面，有利于改善晶界扩散和优化磁体性能。
[0041]实施例
[0042]实施例1：熔铸法制备铽铝合金旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材，所述稀土旋转靶材的材料为铽、镝、钬、钆中的一种，所述预设金属靶管包括铝、铜、镍、铁等中的至少一种；(2)将所述稀土合金旋转靶材与背管焊接在一起；(3)将所述稀土合金旋转靶材与所述背管安装于镀膜生产线上，靶材功率密度为0.5W/cm2‑
6W/cm2，磁体增重控制在0.2％
‑
0.6％；(4)对磁铁进行热处理和回火处理，得到处理后的稀土合金靶材。2.根据权利要求1所述的提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，其特征在于，步骤(1)中，通过熔铸法或粉末冶金法将所述稀土旋转靶材与所述预设金属靶管制备成所述稀土合金旋转靶材。3.根据权利要求1或2所述的提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，其特征在于，所述稀土旋转靶材的材料为铽或镝。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，其特征在于，所述预设金属靶管包括铝和/或铜。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的提高钕铁硼性能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，钟嘉珉，陈德宏，李宗安，庞思明，张小伟，吴道高，程军，杨秉政，张艳岭，张洪超，程博，
申请(专利权)人：有研稀土高技术有限公司，
类型：发明
国别省市：