[发明专利]用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用。按重量百分比计，该合金中包含98.26wt％～99.465wt％的金属银和0.535wt％～1.74wt％的其他合金化元素，其他合金化元素选自以下的至少一种元素：铜、钇、镍、铈、锌、铝、镁、钕、硅等。本发明通过不同的合金配比和制备方法，使生产出的银基合金靶材具有良好的耐硫化和较低的电阻率等优良性能，经过加工处理后在真空磁控溅射中应用。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用。

背景技术

银或银基合金制成的银基薄膜具有一些优异的性能，例如：反射率高、透射比高、消光系数低、导热性能高、电阻率低，还具有优异的表面平滑作用等。因此，银基合金被广泛的应用于光学记录介质的反射膜、半透射反射膜、热扩散薄膜、平板显示器的反射电极薄膜、电磁波屏蔽薄膜的制备等。如有机电致发光(有机EL)显示器是一种自发光型平板显示器，因而它需要有银、铝、铬、钼等反射型金属膜构成的反射阳极膜达到有机EL放射的光进行反射的目的。常用银、银基合金、铝或铝合金薄膜作为反射阳极膜，利用它们高反射率和低电阻率的特点，以达到反射阳极模的要求。其中，铝和铝合金的成本虽较低，但它们只能在特定的可见波长范围内具有80％以上的反射率，但银及其合金能够在400nm～800nm可见光波长区段内达到80％以上的高反射率。因而，常选用银或其合金作为显示器的反射阳极膜。

银基薄膜长期暴露在空气中或者高温高湿环境下时，薄膜表面容易被氧化，且容易与空气中的H₂S气体发生反应，生成晦暗色的硫化银。生成的硫化物或氧化物会吸收蓝光，使反射层中的蓝光波段反射率下降，进而使薄膜的反射率下降，此外还容易产生银晶粒生长或银原子凝聚等现象。因而银基薄膜会出现导电性和反射率下降，与底板的密合性劣化等问题。因此，在能维持银本身高反射率、低电阻率的同时，通过添加一些合金元素增强银的耐硫化性能和机械加工性能，从而开发一种新的银基合金。

发明内容

针对银基合金靶材存在的一些不足之处，本发明的目的在于提供一种用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料及其制备方法和应用，通过添加一些合金元素进行合金化的手段进行增强银基合金溅射靶材的耐硫化性能、机械加工性能等。

本发明的技术方案是：

一种用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料，按重量百分比计，该银基合金靶材坯料中包含98.26wt％～99.465wt％的金属银和0.535wt％～1.74wt％的其他合金化元素，所述的其他合金化元素包含以下一种或两种以上元素的组合：Cu、Y、Ni、Ce、Zn、Al、Mg、Nd、Si。

所述的用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料，按重量百分比计，铜含量为0.5wt％～1.5wt％，钇含量为0wt％～1.0wt％，并含有以下附加合金化元素中的一种或两种以上：Ni、Ce、Zn、Al、Mg、Nd、Si，附加合金化元素添加量合计0.035wt％～0.14wt％，余量为银。

所述的用于真空磁控溅射银基合金靶材坯料的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)按配比用10^-5精准天平准确称取各合金的所需金属元素的重量，使用带氩气保护装置的高频感应炉进行合金熔炼；首先，将金属铜放进石墨坩埚中升温至熔化，而后在1120℃±50℃时加入锌进行合金化熔炼，熔炼结束后将石墨坩埚降到冷却平台上，在热顶保护、永磁搅拌和定向强制冷却的条件下进行铸造成型，获得的铜锌合金坯料冷却至室温后取出进行轧制和剪切，制得铜锌二元中间合金备用，熔炼前通入足够长时间的高纯氩气，排尽熔炼炉内空气，并保持通高纯氩气至铸锭冷却到室温结束；