[发明专利]一种平面显示器用钼钨合金溅射靶材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钼钨合金平面溅射靶材,尤其涉及一种平面显示器用钼钨合金溅射靶材及其制备方法。

背景技术

钼钨合金材料可以在比钼或钼合金承受温度更高的温度下使用。钼、钨均属于稀有难熔金属材料，拥有相似的晶格常数和特性，Mo-W系是连续固溶体，合金的晶格常数和密度是其化学变化的线性函数。钼钨合金比钼具有更优秀的导电、抗氧化性能及更低的镀膜应力，更加满足平面显示器镀膜生产线对溅射靶材的要求。尤其是含钨3.5%-25%的钼钨合金更加适用于高质量的平面显示器。就现有技术而言，适用于平面显示器的溅射镀膜生产的钼钨合金溅射靶材，特别是具有成分均匀、无偏析、晶粒细小等性能的钼钨合金溅射靶材，目前还无法得到。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明提供了一种平面显示器用钼钨合金溅射靶材及其制备方法。本发明制备的钼钨合金溅射靶材成分均匀、无偏析、晶粒细小，导电、抗氧化性能良好，完全满足高质量平面显示器的要求，可提高平面显示器的亮度并延长显示器的使用时间。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种平面显示器用钼钨合金溅射靶材，由以下重量配比原料制成：80-96.5%钼粉和3.5-20%钨粉。

本方法基于钼钨合金的特点，制备钨含量在3.5%~20%之间的钼钨合金溅射靶材，与钼靶材相比钼钨合金靶材具有更加优秀的导电、抗氧化性能及更低的镀膜应力，且溅射镀膜层更加均匀；更加满足平面显示器镀膜生产线对溅射靶材的要求。

优选的，其重量配比原料为：90%钼粉和10%钨粉,所述钼粉的Mo含量≥99.95%，粒度为3-5μm，钨粉的W含量≥99.95%，粒度为3-5μm。

一种平面显示器用钼钨合金溅射靶材的制备方法，步骤如下：

第一步： 取质量百分比分别为80-96.5%的钼粉和 3.5-20%的钨粉，混合均匀;

第二步：将第一步所得产物在真空或氩气环境下球磨24h-48h，球料比为1:1-1:1.5；

第三步：将第二步所得产物在模具中制成粉质钼钨合金板坯，然后在50-400Mpa下压制10-40分钟至成型；

第四步：将第三步产物在氢气环境中，1200-1960℃下，置于烧结炉内烧结17-21h，冷却出炉； 

    第五步：将第四步所得产物在800-1600℃下，加热1-3h，开坯，然后在800-1600℃，对其热轧1-3h，得尺寸厚度为5-25mm的钼钨合金板坯；

第六步：将第五步所得产物在700-1300℃下，真空环境中保温0.5-2h，然后缓慢冷却至室温；

第七步：将第六步所得产物进行机械加工至其光洁度达到Ra≤0.8μm，即得平面显示器用钼钨合金溅射靶材。

优选的，第一步中，钼粉和钨粉的质量百分比分别为90%和10%，钼粉粒度为3.4μm，钨粉粒度为3.2μm。

优选的，第二步中，将第一步所得产物在氩气环境下，用行星高能球磨机磨制36h，球料比为1:1。

在室温下采用机械合金化法实现钼、钨元素原子级别的结合，即固态下实现合金化，以便提高钼钨合金的活性、降低钼钨合金的烧结温度、增加钼钨合金的致密度、降低合金的晶粒尺寸。

优选的，第三步中，将第二步所得产物填充在橡胶模套内，制备成粉质钼钨合金板坯，然后使用冷等静压力机，在200Mpa下，压制15分钟，至其成型。

优选的，使用冷等静压机压制粉质钼钨合金板坯成型的步骤如下：

a）将橡胶模套夹紧，放入冷等静压机的高压工作容器内；

b）开动压力泵把液体介质压入高压工作容器直至将其充满并从放气孔中冒出为止；

c）开动增压泵使压力以5MPa/min的速度升至200MPa,然后保压15分钟，最后卸压，卸压速度为8MPa/min；

d）压力去除后，将橡胶模套从高压工作容器中取出，打开橡胶模套，将压制成型的固体钼钨合金板坯取出。

优选的，第四步中，将压制成型的产物在氢气环境中，使用中频烧结炉烧结，烧结温度控制如下：室温升温至1200℃，用时4h；1200℃保温1h；1200℃升温至1300℃，用时1h；1300℃升温至1400℃，用时2h；1400℃升温至1650℃，用时2h；1650℃保温1h；1650℃升温至1750℃，用时1h；1750℃升温至1850℃，用时1h；1850℃升温至1960℃，用时1h；1960℃保温7h；停炉冷却9h；出炉。