一种含微量稀土元素的镍钒合金磁控溅射旋转靶材及制备方法，其靶材化学成分为0.002wt~0.05wt%RE，5~9wt%V，余量为Ni及不可避免的杂质。通过真空熔炼、浇注、热锻、热穿孔或热挤压成管状、冷拉、退火、机加工等工艺过程。采用的原材料有纯度为99.95%的电解镍、99.9%的海绵钒、99.9%的混合稀土元素。通过真空熔炼，在电解镍熔清精炼后添加海绵钒，能显著提高旋转靶材的抗氧化性和耐蚀性，改善靶材的稳定性和热硬性及对材料过热的敏感性，添加微量的稀土元素，能提高材料纯度，实现靶材的显微组织细化、均匀，有利于提高Ni-V-RE旋转靶材的密度和材料塑性，延长材料的使用寿命。该旋转靶材广泛应用于电子元器件、通讯、太阳能等行业。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，其靶材化学成分为0.002wt~0.05wt%RE，5~9wt%V，余量为Ni及不可避免的杂质。通过真空熔炼、浇注、热锻、热穿孔或热挤压成管状、冷拉、退火、机加工等工艺过程。采用的原材料有纯度为99.95%的电解镍、99.9%的海绵钒、99.9%的混合稀土元素。通过真空熔炼，在电解镍熔清精炼后添加海绵钒，能显著提高旋转靶材的抗氧化性和耐蚀性，改善靶材的稳定性和热硬性及对材料过热的敏感性，添加微量的稀土元素，能提高材料纯度，实现靶材的显微组织细化、均匀，有利于提高Ni-V-RE旋转靶材的密度和材料塑性，延长材料的使用寿命。该旋转靶材广泛应用于电子元器件、通讯、太阳能等行业。【专利说明】
本专利技术涉及一种，属新材料
(以下简称Ni (镍)-V (钒)_RE (混合稀土)合金磁控溅射旋转靶材)。
技术介绍
随着镀膜领域的飞速发展，迫于商业竞争的巨大压力和国外的靶材技术封锁，国内相关企业和科研机构纷纷进一步加强对靶材的研究工作。目前靶材的生产现状:N1-Cr磁控溅射靶材、Al基合金溅射靶材、混合稀土高阻溅射靶材、氧化铟旋转靶材、氧化锌旋转革巴材、娃基合金旋转IE材、磁控派射高纯镍IE材、电阻薄膜IE材、N1-Al涂层IE材、磁记录介质的籽晶层用合金及溅射靶材。靶材成分设计不同，其应用领域也不同；几何形状不同，其磁控溅射率也不同。现有的一些靶材存在利用率低的问题；而采用粉末冶金生产的方法，工艺复杂，生产设备无共享性；化学成分简单、合金中的化学元素活泼，使靶材的抗氧化性和抗腐蚀性差，在使用过程中易导致氧化及溅射速率不稳定现象，缩短靶材寿命。近年来，研究磁控溅射靶材的文献有很多，如: 1、一种N1-Cr磁控溅射靶材的制备方法，【申请(专利)号】CN201210425953.3，靶材成分组成为 80wt.%N1、20wt.%Cr 及 0.05~0.4wt.% 稀土元素； 2、Al基合金溅射靶材的制造方法，【申请(专利)号】N200980121618.0 ； 3、含混合稀土元素高阻溅射靶材，【申请(专利)号】CN99113965.8，具体成份为Si(3 5 %- 7 2 %), Cr (2 5 %- 5 O %), Ni (2 %- 2 O %)，三元素总和百分比为10 0 稀土含量为三元素总重量的0.1 % — 3.0 % ; 4、一种氧化铟锡旋转靶材的`制备方法，【申请(专利)号】CN201310135894.0 ； 5、一种氧化锌基旋转靶材的制备方法，【申请(专利)号】CN201210041328.9 ； 6、一种硅基合金旋转靶材及其制备方法，【申请(专利)号】CN201010170534.0 ； 7、一种旋转型靶材，【申请(专利)号】CN201120227518.0 ； 8、磁记录介质的籽晶层用合金及溅射靶材，【申请(专利)号】CN201180055776.8 ； 9、靶材、电阻薄膜、薄膜电阻件、电路板及制造方法，【申请(专利)号】CN201110447611.7，所述靶材为烧结体； 10、一种用于磁控溅射的高纯镍靶材，【申请(专利)号】CN200810010809.7。本专利技术专利提出在镍基上添加钒，可以使靶材无磁性，显著提高靶材磁控溅射效果，进一步改善抗氧化性和耐蚀性，提高靶材的综合性能。通过进一步探索我们发现添加微量的稀土可以细化靶材晶粒、改善材料的力学性能。
技术实现思路
解决的技术问题:本专利技术针对目前靶材现有技术所存在的问题，提供了一种，该种旋转靶材具有高纯度、高密度，晶粒度细小(< 100 μ m)、无磁性，具有较低的电阻率，其生产效率高，是同品种平面靶材利用率2倍以上，且性能稳定。本专利技术的技术方案如下 本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现。含微量稀土元素的镍钒合金磁控溅射旋转靶材，其特征在于该合金靶材成分按重量百分比计为:0.002%~0.05%RE，59T9%V，余量的Ni和不可避免的杂质。所述的含微量稀土元素的镍钒合金磁控溅射旋转靶材的制备方法，其步骤如下: ⑴原料准备:电解镍、海绵钒、稀土(RE混合稀土)，按重量百分比，合金成分为:0.002%~0.05%RE, 5%~9%V，余量为Ni和不可避免的杂质，其杂质含量< 0.1% ； ⑵真空冶炼:用工业酒精清除电解镍表面污垢，用稀硝酸去除氧化物，烘干后将处理过的电解镍放入熔炼坩埚中，通电熔炼，熔炼温度为1550-1650 V，熔炼时间为80min，熔炼过程中真空度小于8Pa，铸锭前在真空状态中先通氩气4Mpa，然后再加入海绵钒铁及混合稀土 ; ⑶ 浇注:在真空和氩气保护下进行浇注。浇注后在真空室内静置50min，待铸锭完全凝固后打开炉门，脱模，锯切头尾、车剥表面氧化皮，加工后的铸锭呈圆柱形； ⑷热锻:将步骤(3)中铸锭加热至1250°C，保温半小时后，进行锻造，开锻温度为1250°C，终锻温度为1020°C ； (5)热穿孔或热挤压:热穿孔或热挤压的温度1000°C~1200°C； (6)退火处理:退火温度80(T880°C，保温f1.5小时； (7)冷拉:经表面清洗干净的荒管进行拉制，冷拉加工率为50-80%； ⑶机加工:经车床精加工，制成所需尺寸的N1-V-RE旋转靶材。所述的制备方法，其特征在于步骤(8)所述的N1-V-RE旋转靶材的晶粒度为20 μ m~80 μ m，且晶粒大小分布均匀。有益效果: 在N1-V-RE合金磁控溅射用旋转靶材通过特殊的真空熔炼，氩气保护，添加耐高温、抗氧化，对力学、机械性能良好的海绵钒，钒可降低靶材的磁性，使靶材易磁控，从而提高靶材的溅镀效率。添加微量稀土元素RE，起了脱02、除气、除杂质，净化N1-V-RE靶材钢液的作用，达到提高靶材纯度的效果。进而材料的组织致密无气孔。添加微量稀土元素RE同时对材料起着细化晶粒，组织均匀化作用。所述的N1-V-RE合金磁控溅射用旋转靶材，纯度高，在99.9%以上；高密度，晶粒度在20-80 μ m范围，观察其组织结构致密，晶粒细小均匀，无气孔；无磁性，溅镀效率高，可广泛应用于电子元器件、通讯、太阳能光伏光电等行业。本专利专利技术是含有微量稀土元素的镍钒合金磁控溅射旋转靶材制备，有如下优占-^ \\\.1、化学成分设计与众不同(N1-V-RE)。譬如与纯镍制程不同，纯镍靶材的化学成分是单相的，而本专利技术是N1-V-RE多元合金； 2、工艺流程存在差异。上述含有N1、V是烧结体的靶材与旋转靶材制程不同。本专利技术旋转靶材变形方法为热穿孔或热挤压。3、旋转靶材利用率高达80%以上，平面靶利用率30%，提高2倍以上，有着很好的经济效益和社会效益。它尤为突出的贡献是因溅射区域始终保持高真空，工件可以实现连续镀膜，镀膜质量好，因此具有更高的生产效率和最高的吞吐量，节省了大量的人力成本，且全制程环保无污染。4、应用领域更加广泛。广泛应用于电子元器件、通讯、太阳能光伏光电等行业。譬如压电滤波器，石英晶振，电磁屏蔽，贴片电感磁芯，热敏、压敏PTC，NTC陶瓷元器件，通讯基站腔体滤波器及无线电通讯基站PTC过流保护器，薄膜电路蜂鸣器，先进电路印刷板等。5、本专利技术旋转靶材无磁性，使靶材易磁控，提高了靶材本文档来自技高网...
【技术保护点】
含微量稀土元素的镍钒合金磁控溅射旋转靶材，其特征在于该合金靶材成分按重量百分比计为：0.002%~0.05%RE，5%~9%V，余量为Ni和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王小叶，吴宇宁，王荣巧，徐海斌，袁聪，
申请(专利权)人：南京达迈科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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