【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及一种大尺寸多元合金热等静压管状靶材及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，物理气相沉积技术常用于在工件表面制备薄膜和涂层，从而实现力学或光电方面的用途。这样的涂层在半导体、微电子、磁记录、工模具、装饰等领域具有广泛的应用。作为物理气相沉积技术的源材料——靶材，是制备所述薄膜和涂层的关键材料。
2、靶材是一种具有高附加值的特种电子材料，目前靶材的形状主要分两种，一种是平面靶材，另一种是管状靶材。平面靶材的利用率只有约20％至约30％，靶材的利用率低，会造成大量的原材料浪费。相对于平面靶材，管状靶材的利用率较高，甚至能够达到约70％以上，并且采用管状靶材产生的镀膜具有连续性好，成分均匀等优点。目前，管状靶材是未来靶材的发展趋势。
3、现有的管状靶材按制备工艺可以分为两类，即喷涂管状靶材和等静压管状靶材。通过喷涂工艺制备管状靶材包括在背管外表面喷涂一层镍铝、镍铬或者镍铬铝等材料作为打底层，然后喷涂相应单质或合金粉末得到管状靶材，其中通过所述打底层实现了靶材层与背管的冶金结合。但喷涂靶材存在致密度低，氧含量高等缺点，无法满足高质量镀膜产品的要求。通过等静压工艺制备管靶通常包括在背管外侧形成一个带有环形空腔(或者说环形腔体)的包套，在该环形空腔中填充靶材原料粉末，利用等静压工艺使管状靶材层与背管达到冶金结合。采用这种工艺制备的管状靶材具有纯度高，致密度高，含氧量低，涂层效果好等优点。
4、然而，现有技术中在采用热等静压工艺制备长径比约为≥20，且长度大于约2000mm的管状靶材
技术实现思路
1、专利技术目的
2、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种大尺寸多元合金热等静压管状靶材及其制备方法，其中所述管状靶材的长度为至少约2000mm，长径比为约≥20，抗弯强度为约≥130mpa，直线度为约≤1mm。
3、技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
5、方案1：一种大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中该大尺寸多元合金热等静压管状靶材的纵向方向的长度为至少约2000mm，长径比为约≥20，抗弯强度为约≥130mpa，直线度为约≤1mm，其中所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材在径向方向上由外向内包含：管状靶材层、第一不锈钢背管和第二不锈钢背管。
6、方案2：根据上述方案1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中所述管状靶材层在所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材的径向方向上的厚度为约6至约10mm，优选约8mm。
7、方案3：根据上述方案1或2所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中所述管状靶材层包含铝基管状靶材层，优选alxm管状靶材层，其中
8、m代表元素ti和cr中的一种或两种，
9、x代表元素b、c、si、w、mo、ta、nb和v中的一种或多种；
10、所述alxm管状靶材层按原子百分比包含：
11、约20至约90at％的al，
12、约10至约80at％的m，和
13、0至约30at％的x；
14、优选
15、约30至约80at％的al，
16、约20至约70at％的m，和
17、0至30at％的x。
18、方案4：根据上述方案1至3中任一项所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中
19、所述第一不锈钢背管和所述第二不锈钢背管的材质彼此独立地选自304不锈钢；和/或
20、所述第一不锈钢背管和所述第二不锈钢背管在径向方向上的厚度彼此独立地为约1至约3mm，优选约2mm。
21、方案5：根据上述方案1至4中任一项所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中
22、所述管状靶材层通过第一打底层与所述第一不锈钢背管冶金结合，所述第一打底层的厚度优选为约0.3至约1mm，更优选约0.5至约0.8mm，所述第一打底层优选包含镍、铬、铜或镍铝涂层，其中所述镍铝涂层优选包含基于该涂层总重量计约4至约20重量％的铝，约1.6重量％以下的氮，以及余量的镍和不可避免的杂质；和/或
23、所述第一不锈钢背管通过第二打底层与所述第二不锈钢背管冶金结合，所述第二打底层的厚度优选为约0.3至约1mm，更优选约0.5至约0.8mm，所述第二打底层优选包含镍、铬、铜或镍铝涂层，其中所述镍铝涂层优选包含基于该涂层总重量计约4至约20重量％的铝，约1.6重量％以下的氮，以及余量的镍和不可避免的杂质。
24、方案6：根据上述方案1至4中任一项所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中所述管状靶材层通过螺纹绑定方式与所述第一不锈钢背管冶金结合。
25、方案7：制备根据上述方案1至6中任一项所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材的方法，其中所述方法包括以下步骤：
26、步骤1：提供混合的粉末，该粉末包含所述管状靶材层所包含的元素；
27、步骤2：提供第一热等静压包套，所述第一热等静压包套包含：
28、第一不锈钢盖板，
29、第二不锈钢盖板，
30、外管，和
31、作为所述第一不锈钢背管的内管，
32、其中所述内管和所述外管同轴固定连接于所述第一不锈钢盖板，从而在所述内管和外管之间形成一端密闭的环形腔体；和所述第二不锈钢盖板用于封闭所述环形腔体的另一端；
33、步骤3：将得自步骤1的混合的粉末装入在步骤2中获得的第一热等静压包套的环形腔体中，并用所述第二不锈钢盖板封闭所述环形腔体，然后使在所述第一热等静压包套的环形腔体中的粉末依次经历第一脱气处理和第一热等静压处理以获得小尺寸多元合金热等静压管状靶材锭坯，然后使所述小尺寸多元合金热等静压管状靶材锭坯经历第一机加工处理以获得小尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中
34、所述小尺寸多元合金热等静压管状靶材的纵向方向上的长度为约≤650mm，长径比为约≤10，和
35、所述小尺寸多元合金热等静压管状靶材在径向方向上由内向外包含：
36、所述第一不锈钢背管，和
37、冶金结合于所述第一不锈钢背管外表面的管状靶材层，
38、其中所述小尺寸多元合金热等静压管状靶材的管状靶材层在所述小尺寸多元合金热等静压管状靶材的径向方向的厚度优选为约6至约10mm，更优选约8mm；
39、步骤4：提供所述第二不锈钢背管，该第二不锈钢背管的外径小于所述小尺寸多元合金热等静压管状靶材的内径，且它们之间的差值为约≤0.5mm，所述第二不锈钢背管的纵向方向的长度不小于所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材的纵向方向的长度；
40、步骤5：将两个或更多个得自步骤3的小尺寸多元合金热等静压管状靶材沿着得自步骤4的第二不锈钢背管的纵向方向依次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中该大尺寸多元合金热等静压管状靶材的纵向方向的长度为至少2000mm，长径比为≥20，抗弯强度为≥130Mpa，直线度为≤1mm，其特征在于，所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材在径向方向上由外向内包含：管状靶材层、第一不锈钢背管和第二不锈钢背管。
2.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，所述管状靶材层在所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材的径向方向上的厚度为6至10mm，优选8mm。
3.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，所述管状靶材层通过螺纹绑定方式与所述第一不锈钢背管冶金结合。
8.制备根据权利要求1至7中任一项所述的大尺
9.根据权利要求8所述的制备大尺寸多元合金热等静压管状靶材的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8或9所述的制备大尺寸多元合金热等静压管状靶材的方法，其特征在于，所述管状靶材层包含AlXM管状靶材层，且在所述步骤1中提供的混合的粉末包含元素Al、M和X，其中
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其中该大尺寸多元合金热等静压管状靶材的纵向方向的长度为至少2000mm，长径比为≥20，抗弯强度为≥130mpa，直线度为≤1mm，其特征在于，所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材在径向方向上由外向内包含：管状靶材层、第一不锈钢背管和第二不锈钢背管。
2.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，所述管状靶材层在所述大尺寸多元合金热等静压管状靶材的径向方向上的厚度为6至10mm，优选8mm。
3.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的大尺寸多元合金热等静压管状靶材，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的大尺寸...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凤戈，施政，魏铁峰，张欠男，缪磊，
申请(专利权)人：苏州六九新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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