[发明专利]铝钽旋转靶材及可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法

权利要求书

1.一种铝钽旋转靶材，其特征在于，所述靶材的纯度为不小于99.99%，相对密度不小于97%，厚度为3~15mm，含氧量小于200ppm，铝元素的含量为90 ~ 99% wt ，钽元素的含量为 1 ~ 10% wt 。

2.一种可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1. 对不锈钢基体进行超声清洗、喷砂处理，使基体达到合适的粗糙度；

步骤2. 在惰性气体保护氛围中，使用等离子喷涂方法喷涂合金过渡涂层；

步骤3. 以纯度不低于99.99%铝钽粉末为原料，将粉末球磨处理3~8h，过筛得到铝钽喷涂粉末；

步骤4. 冷喷涂铝钽粉，喷涂腔体内先抽真空再通入循环惰性气体，气体流量为200～1500 SCCH。

3.如权利要求2所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，在步骤1中，采用粒度为18~30目的钢砂进行喷砂处理。

4.如权利要求2所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，在步骤2中，合金过渡涂层的厚度为0.1～0.3mm。

5.如权利要求2所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，在步骤2和步骤4中，所述惰性气体为氩气或氮气。

6.如权利要求2所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，在步骤3中，过筛得到的铝钽喷涂粉末纯度不低于99.99%，粒度为150～1000目。

7.如权利要求2所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，

在步骤4中，冷喷涂铝钽粉，喷涂腔体内先抽真空再通入循环惰性气体，基体以60～150r/min的速度围绕中心轴旋转，喷枪的移动速度为500～1500mm/min，工作气体温度为300~900℃，喷涂距离为40~60mm，喷涂角度为75~90°，工作气体压力为2~5Mpa。

8.如权利要求2~7任一项所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，等离子喷涂方法喷涂合金过渡涂层的工艺参数为：

电流350～450A，电压45～55V，送粉气流量200～350 L/h，送粉量40～60g/min，主气流量1300～2400L/h，主气压力0.4～0.8Mpa，次气压力0.2~0.4Mpa，喷涂距离100～200mm。

9.一种可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，喷涂腔体内先抽真空再通入循环惰性气体，气体流量为200～1500 SCCH。

10.如权利要求9所述的可控气氛冷喷涂制备铝钽旋转靶材的方法，其特征在于，

喷涂粉末前，使用真空机组对喷涂腔体抽取真空，真空度达到预定值时，停止抽取真空，向喷涂腔体内部通入循环惰性气体，使腔体内部充满惰性气体，避免氧气和氮气存在造成低熔点活性金属靶材的氧化和氮化，惰性气体通过惰性气体回收系统回收再利用，降低生产成本；

喷涂粉末时，控制基体管以一定的转速绕中心轴旋转，冷喷枪以一定的速度在喷涂区域内往复移动，粉末通过冷喷枪高速溅射到基体表面沉积形成涂层；

基体管内部始终通入恒温循环冷却水冷却靶材，控制靶材表面温度，防止靶材开裂；冷喷枪在移动的同时，除尘系统也与之同步移动以收集未沉积的粉末，防止未沉积

粉末掺入到靶材中，保证靶材密度和纯度。