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() 一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法技术_技高网

一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法技术

技术编号:43356552 阅读:16 留言:0更新日期:2024-11-19 17:42
本发明专利技术涉及靶材制备技术领域,具体为一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,包括以下步骤:制备靶材喷涂粉末、喷雾干燥,使掺杂元素均匀分布于粉末中、喷涂工件基体加工处理、喷涂工件打底层、采用大气等离子喷涂工艺,在工件上喷涂靶材喷涂粉末,形成有效涂层、喷涂完成后进行工件机加工处理;该发明专利技术可根据实际需求在氮化钛靶材喷涂原料中添加不同的金属粉末,实现晶格常数可调,以匹配基体晶格尺寸,从而提高喷涂层与基体的结合率,从而提高靶材导电率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及靶材制备,具体为一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法


技术介绍

1、氮化钛(tin)属过渡族金属氮化物,由共价键和金属键组合而成,具有共价晶体和金属晶体的特性,即高硬度(维氏硬度1800-2100)、高熔点(2930℃)、优异的化学稳定性、较好的耐磨耐腐蚀性等,氮化钛是第一种产业化的薄膜材料,在汽车、生物医学、微电子、半导体、航空航天等领域有着广泛的应用。针对不同基体和膜层,氮化钛与其结合强度存在明显差异,主要原因是由于膜层与膜层之间、膜层与基体之间晶格失配和存在应力的缺陷,导致结合强度降低,限制了氮化钛薄膜的进一步应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,包括以下步骤:

3、s1:制备靶材喷涂粉末:靶材喷涂粉末成分为ti1-xnmx;

4、其中,m为掺杂元素;

5、s2:喷雾干燥,使掺杂元素均匀分布于粉末中;

6、s3:喷涂工件基体加工处理;

7、s4:喷涂工件打底层;

8、s5:采用大气等离子喷涂工艺,在工件上喷涂s1中所制备的粉末,形成有效涂层;

9、s6:喷涂完成后进行工件机加工处理。

10、优选的,所述掺杂元素m为zr、hf、nb、ta、mo、w中的一种或几种。

11、优选的,步骤1中使用325目-170目的筛网对ti1-xnmx粉末进行筛分,筛分后在混料机中充入氮气混合6-12小时。

12、优选的,步骤3中,喷涂工件基体的加工处理步骤包括工件基体清洗加工,去除工件上油渍、杂物、氧化层后,对喷涂面进行吹砂,吹砂后进行表面粗化。

13、优选的,步骤4中,喷涂工件打底层即在吹砂粗化后的表面喷涂0.05-2mm厚的合金涂层。

14、优选的,该合金涂层的喷涂采用等离子喷涂镍铬、镍铬铝、镍铬铝钇或镍包铝粉末;或者采用电弧法喷涂镍铝或者铝青铜合金丝进行打底。

15、优选的,步骤5的大气等离子喷涂过程中基体内部通冷却水,表面通压缩气进行冷却,使喷涂基体表面温度控制在30-40℃,喷涂到所需厚度的有效涂层后关停设备。

16、优选的,步骤6中的工件机加工处理包括表面抛光处理、端头处理,处理完成后得到旋转靶材成品。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

18、可根据实际需求在氮化钛靶材喷涂原料中添加不同的金属粉末,实现晶格常数可调,以匹配基体晶格尺寸,从而提高喷涂层与基体的结合率,从而提高靶材导电率,保证靶材成品质量。

19、该制备方法中,靶材利用大气等离子设备直接成型,区别于其它低压等离子喷涂或保护气喷涂,降低了设备和耗材成本,提升了生产效率。

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【技术保护点】

1.一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:所述掺杂元素M为Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤1中使用325目-170目的筛网对Ti1-XNMX粉末进行筛分,筛分后在混料机中充入氮气混合6-12小时。

4.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤3中,喷涂工件基体的加工处理步骤包括工件基体清洗加工,去除工件上油渍、杂物、氧化层后,对喷涂面进行吹砂,吹砂后进行表面粗化。

5.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤4中,喷涂工件打底层即在吹砂粗化后的表面喷涂0.05-2mm厚的合金涂层。

6.根据权利要求5所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:该合金涂层的喷涂采用等离子喷涂镍铬、镍铬铝、镍铬铝钇或镍包铝粉末;或者采用电弧法喷涂镍铝或者铝青铜合金丝进行打底。

7.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤5的大气等离子喷涂过程中基体内部通冷却水,表面通压缩气进行冷却,使喷涂基体表面温度控制在30-40℃,喷涂到所需厚度的有效涂层后关停设备。

8.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤6中的工件机加工处理包括表面抛光处理、端头处理,处理完成后得到旋转靶材成品。

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【技术特征摘要】

1.一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:所述掺杂元素m为zr、hf、nb、ta、mo、w中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤1中使用325目-170目的筛网对ti1-xnmx粉末进行筛分,筛分后在混料机中充入氮气混合6-12小时。

4.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材的制备方法,其特征在于:步骤3中,喷涂工件基体的加工处理步骤包括工件基体清洗加工,去除工件上油渍、杂物、氧化层后,对喷涂面进行吹砂,吹砂后进行表面粗化。

5.根据权利要求1所述的一种晶格可调的氮化钛旋转靶材...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝国建王雷杜亚飞张东
申请(专利权)人:江苏海泰光电材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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