[发明专利]蒙脱土在磁控溅射靶材中的应用、得到的蒙脱土薄膜及应用

说明书

蒙脱土在磁控溅射靶材中的应用、得到的蒙脱土薄膜及应用。本发明将蒙脱土以特定的形式作为靶材应用于磁控溅射技术中。本发明首先通过将蒙脱土与无水酒精混合制备悬浮液，将悬浮液涂覆在模具的各个表面的方式，防止热压时产生粘模的现象，保证得到的靶材具有良好的表面平整度；然后在进行烧结的过程中，本发明采用在特定的真空度和压力下，逐步升温，阶段性保温的方法，一方面，保证蒙脱土中组织结构的均匀性，提高蒙脱土的密度和纯度，降低蒙脱土内部的孔隙率，另一方面，能够获得具有一定取向的蒙脱土结晶体。本发明提供的蒙脱土薄膜的制备方法，以上述高密度蒙脱土为靶材，通过磁控溅射技术成膜，然后进行退火处理得到蒙脱土薄膜，得到的蒙脱土薄膜结构均匀、机械性能良好、介电性能优良。

技术领域

本发明属于磁控溅射靶材技术领域，具体涉及蒙脱土在磁控溅射靶材中的应用、基于磁控溅射的蒙脱土薄膜的制备方法、得到的蒙脱土薄膜及应用。

背景技术

蒙脱土是一种典型的层状硅酸盐非金属纳米矿物。由于其具有分散性、膨胀性、吸水性和价格低廉等特性而被广泛应用。蒙脱土的应用领域非常广泛，特别是通过无机和有机改性使其富有了许多独特的性能，应用领域更进一步扩大，被誉为“万能材料”，广泛用于有毒物的吸附剂、催化剂、涂层剂，尤其是聚合物-层状纳米复合材料，使聚合物力学性能、阻燃性能、热稳定性能的提高，应用前景广阔。目前蒙脱土常用于添加入聚合材料中，但是由于蒙脱土与聚合材料之间的相容性差，制备出的复合材料通常难以达到实际应用的要求。因此，现有技术中，通常采用改性的方法对蒙脱土进行改性和优化，从而与聚合材料进行复合。基于此，蒙脱土要制备成为膜材，通常需要与聚合材料进行复合，并不能单独制备成为薄膜。

磁控溅射技术自从打实验室进入到工业化生产之后，不断发展，取得了突飞猛进的发展，目前磁控溅射技术及薄膜制备是新材料领域的一大热点。在磁控溅射技术领域，靶材是基本耗材，不仅使用量大，而且靶材质量的好坏对薄膜的性能起着至关重要的决定作用，靶材是磁控溅射过程的关键材料。靶材因其成分、形状和应用领域不同，分为多种。根据材料成分的不同，靶材可分为金属靶材、合金靶材、无机非金属靶材和复合靶材等。其中无机非金属靶材又可分为氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同种类靶材。

目前，现有技术中并没有将蒙脱土单独制备成为膜材使用的，因此极大的限制了蒙脱土的应用领域。

发明内容

为了扩大蒙脱土的应用领域，本发明提供一种蒙脱土靶材，并且提供一种采用磁控溅射技术将蒙脱土制备成薄膜的方法，通过磁控溅射技术，蒙脱土薄膜能够单独被制备成为膜材，作为电学材料或电容器薄膜应用。

本发明的目的是提供蒙脱土靶材在磁控溅射靶材中的应用。

本发明的另一目的是提供以上述蒙脱土靶材为靶材利用磁控溅射技术制备蒙脱土薄膜的方法。

本发明的再一目的是提供一种利用上述方法得到蒙脱土薄膜。

本发明的再一目的是提供一种上述蒙脱土薄膜的应用。

根据本发明的目的，本发明提供一种蒙脱土靶材，所述蒙脱土靶材由以下方法制备得到：

(1)称取蒙脱土粉末，加入到无水酒精中，得到悬浮液；

(2)将步骤(1)得到的悬浮液涂覆在模具的内壁、上压头四周及接触面、下压头四周及接触面、衬套的内外表面、上下垫片的全部表面；

(3)将模套衬套装配在一起，将下压头装入模腔，放入下保护垫片，然后取蒙脱土粉末，装入模腔中，表面刮平，放入上保护垫片，然后插入上压头；