System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氧化锌铝靶材的制备方法技术_技高网

一种氧化锌铝靶材的制备方法技术

技术编号:40815026 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-28 19:35
本发明专利技术公开了一种氧化锌铝靶材的制备方法,本发明专利技术属于氧化锌靶材技术领域,本发明专利技术公开的氧化锌铝靶材的制备方法,采用喷雾干燥烧结工艺、静压成形、烧结,制备了氧化锌铝靶材,具有能耗低、效率高、设备经济、产品性能好等优点,可以承受更高功率、长时间溅射而不开裂,可以大幅提高溅射效率,并且氧化锌铝靶材电阻率0.8×10‑2Ω·cm3,致密度高,结合强度高,很大程度上避免开裂,具有较高的强度,抗热冲击性能好,是一种高密度低电阻率的氧化锌铝靶材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化锌,具体涉及一种氧化锌铝靶材的制备方法


技术介绍

1、目前制备zao粉体主要采用非均相成核法,具体步骤是在一定条件下向0.1 mol/l的硫酸锌溶液中不断搅拌滴加氨水溶液,以制得氢氧化锌晶种。接着,将硫酸锌溶液和al:硫酸铝溶于去离子水中,按一定物质的量比制成混合溶液,并将其置于恒温水浴中。然后,将zn和a1的混合溶液以及氨水溶液在搅拌下注入到晶种溶液中,这样就能使掺杂了铝的氢氧化铝在晶种上均匀地沉积和生长。沉淀物通过洗涤去离子水,去除硫酸根离子,再用无水乙醇洗涤并烘干,最后进行烧结得到zao粉体。由于氧化锌铝粉体在制备过程中具有较大的比表面积,容易形成团聚现象,导致颗粒大小不均匀,对azo靶材的性能产生较大的负面影响。许积文等人以纳米级的zno和al2o3粉体作为起始原料,通过常压固相烧结工艺制备出了azo陶瓷。然而,靶材的表面或内部偶尔会出现黑点,这些黑点不仅破坏了靶材的致密度,还导致了靶材成分的不均匀性,增强了载流子的散射,最终影响了沉积薄膜的性能。范锦鹏等人通过使用与zno粒径相仿或相近的al2o3粉体作为原料,采用无压烧结工艺,能够在靶材内部产生大量的孔隙;而当将al2o3的粒径降至纳米级时,使用相同的烧结工艺,可以得到致密度超过99.8%的高致密靶材。龙涛等人使用热等静压方法将zno和γ-al2o3复合粉体进行烧结,其中al的掺杂量为2.5%(质量分数)。在1050℃的温度下,烧结后的azo靶材晶粒显示出良好的六边形形状。这种方法在很大程度上降低了烧结温度。与zhang等人的二步烧结方法相比,制备出高致密化的zno陶瓷,但掺杂al2o3后,azo陶瓷的相对密度仅为80%左右。小颗粒堆积在一起,会影响氧化锌铝靶材使用均匀性,并且容易开裂。本领域技术人员亟待开发出一种氧化锌铝靶材的制备方法以满足现有的应用市场和性能需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供一种氧化锌铝靶材的制备方法。

2、一种氧化锌铝靶材的制备方法,包括以下步骤:(1)采用喷雾烧结工艺制备混合粉末,先称量纳米氧化锌和氢氧化铝粉末,加入纯净水以及分散剂,放入分散机中进行搅拌,搅拌5~10h得到水悬浮液后进行喷雾烧结,将水悬浮液喷到热反应腔体中,微滴的形成而呈细颗粒进行烧结反应,反应器温度900~1000℃下反应0.5~1h,收集混合粉末;

3、(2)将得到的混合粉,静压成形,成形压力为150~200mpa,保压时间为10min,压制成型,得到坯块;

4、(3)将坯块装入箱式高温烧结炉,在空气气氛下烧结,以1℃~2℃/min的速度升温,升温至烧结温度1100℃~1250℃,保温12h~24h,然后再以3℃~5℃/min的速度升温至1300℃~1450℃,保温24h~32h后进行降温冷却,得到所述氧化锌铝靶材。

5、进一步的,所述降温冷却是以3℃~5℃/min的速度降温至400℃~600℃,随炉降温至室温。

6、分散剂同时是分子链较长的非离子表面活性剂,降低界面张力,可以促进氢氧化铝的分散;

7、进一步的,所述步骤(1)中,所述氢氧化铝为纳米氧化锌质量的0.69%~0.84%。

8、进一步的,所述步骤(1)中,水悬浮液固含量为25%~30%。

9、进一步的,所述步骤(3)中,分散剂的加入量为纳米氧化锌质量的0.05%~0.1%。

10、低分子量的聚丙二醇可溶于水,高分子量的聚丙二醇难溶于水,例如分子量为2000的聚丙二醇20℃时在水中溶解0.2%wt,控制分散剂的用量和分子量,能够有效促进氧化锌分散,避免团聚,并且聚丙二醇在270℃以上分解。

11、进一步的,分散剂为分子量400~600的聚丙二醇

12、进一步的,所述纳米氧化锌的粒径范围为20nm~60nm。

13、本专利技术的有益效果:

14、本专利技术公开的氧化锌铝靶材的制备方法,采用喷雾干燥烧结工艺、静压成形、烧结,制备了氧化锌铝靶材,具有能耗低、效率高、设备经济、产品性能好等优点,可以承受更高功率、长时间溅射而不开裂,可以大幅提高溅射效率,并且氧化锌铝靶材电阻率0.8×10-2ω•cm3,致密度高,结合强度高,很大程度上避免开裂,具有较高的强度,抗热冲击性能好,是一种高密度低电阻率的氧化锌铝靶材。

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【技术保护点】

1.一种氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)采用喷雾烧结工艺制备混合粉末,先称量纳米氧化锌和氢氧化铝粉末,加入纯净水以及分散剂,放入分散机中进行搅拌,搅拌5~10h得到水悬浮液后进行喷雾烧结,将水悬浮液喷到热反应腔体中,微滴的形成而呈细颗粒进行烧结反应,反应器温度900~1000℃下反应0.5~1h,收集混合粉末;

2.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述降温冷却的参数为:以3~5℃/min的速度降温至400~600℃,随炉降温至室温。

3.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述氢氧化铝为纳米氧化锌质量的0.69%~0.84%。

4.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,水悬浮液固含量为25%~30%。

5.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,分散剂的加入量为纳米氧化锌质量的0.05%~0.1%。

6.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述分散剂为分子量400~600的聚丙二醇。

7.根据权利要求1所述方法制备得到的氧化锌铝靶材,其特征在于,所述纳米氧化锌的粒径范围为20nm~60nm。

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【技术特征摘要】

1.一种氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)采用喷雾烧结工艺制备混合粉末,先称量纳米氧化锌和氢氧化铝粉末,加入纯净水以及分散剂,放入分散机中进行搅拌,搅拌5~10h得到水悬浮液后进行喷雾烧结,将水悬浮液喷到热反应腔体中,微滴的形成而呈细颗粒进行烧结反应,反应器温度900~1000℃下反应0.5~1h,收集混合粉末;

2.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述降温冷却的参数为:以3~5℃/min的速度降温至400~600℃,随炉降温至室温。

3.根据权利要求1所述的氧化锌铝靶材的制备方法,其特征在于,所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘艺
申请(专利权)人:安徽省含山县锦华氧化锌厂
类型:发明
国别省市:

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