[发明专利]一种钛铝合金靶材的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛铝合金靶材的制备方法，其技术方案是：包括主料粉末、配料粉末和微量粉末，还包括以下步骤：S1：将主料粉末、配料粉末和微量粉末混合均匀，并过滤大颗粒杂质，保留大小均等的粉末状颗粒，得到混合粉末；S2：将S1中过滤后保留下来的混合粉末倒入医用酒精内浸泡清洗；一种钛铝合金靶材的制备方法有益效果是：通过添加由硅粉和镁粉组成的配料粉末以及由铬粉组成的微量粉末，而后通过粉末冶金的方法制得钛铝合金靶材，合金自身强度得到提升，铸造性能、抗蚀性能和焊接性能均得到提升改善，最终所制得的钛铝合金靶材性能优异，各方面属性较为均衡，同时生产流程较为简单，从而可降低生产成本，生产更加经济化。

技术领域

本发明涉及靶材技术领域，具体涉及一种钛铝合金靶材的制备方法。

背景技术

钛铝合金是银白色的金属，它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3，比钢轻43％，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K，比钢高近500K，钛铝合金在真空镀膜行业也应用较广，可以做成一定比例的合金靶材，作磁控溅射镀膜的原材料。在做真空镀膜靶材时钛铝合金有多种成分比例，常用的有钛铝原子比(at％)：90：10、80：20、70：30、50：50、30：70、20：80、10：90。钛铝合金在钛原子含量大于等于50％时可以用真空熔铸的方式生产，当钛含量减少铝含量相对增加时就只能通过粉末冶金的方法来生产才能达到靶材的要求。钛原子大于等于80％时的钛铝合金还可以锻造，可以轧制。

虽然目前来说，钛铝合金性能相对于传统金属来说较为优异，但在靶材运用上还任有一定缺陷可以改善，在靶材制造生产和使用时，其合金的自身强度、韧性和抗腐蚀性以及抗疲劳等性能均有待提升，且传统熔炼锻造方法往往制备过程较为繁琐，流程复杂，生产成本较高。

因此，发明一种钛铝合金靶材的制备方法很有必要。

发明内容

为此，本发明提供一种钛铝合金靶材的制备方法，通过按比例添加配料粉末和微量粉末，以解决传统钛铝合金自身属性任具有一定缺陷，比如强度、韧性和抗腐蚀性和抗疲劳等性能难以克服的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钛铝合金靶材的制备方法，包括主料粉末、配料粉末和微量粉末，还包括以下步骤：

S1：将主料粉末、配料粉末和微量粉末混合均匀，并过滤大颗粒杂质，保留大小均等的粉末状颗粒，得到混合粉末；

S2：将S1中过滤后保留下来的混合粉末倒入医用酒精内浸泡清洗；

S3：将浸泡后的混合粉末颗粒取出并将其放置在室温下，进行风干，室温温度为20-30摄氏度，风干时间1-2小时；

S4：将S3中风干后得到的干燥的混合粉末压制形成生坯；

S5：将S4中得到的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，烧结过程中，热压烧结炉中加压压力设置为50-80Mpa，保压4-6小时；

S6：对S5中烧结后的生坯进行冷却降温，得到钛铝合金靶材。

优选的，所述主料粉末包括钛粉和铝粉，所述配料粉末包括铜粉、硅粉和镁粉，所述微量粉末包括锶粉、银粉和铬粉。

优选的，所述主料粉末中钛粉和铝粉占靶材总质量百分比分别为：

钛粉：10％-30％

铝粉：50％-80％。

优选的，所述配料粉末中硅粉占靶材总质量百分比分别为：

硅粉：1％-8％。

优选的，所述微量粉末中锶粉、银粉和铬粉占靶材总质量百分比分别为：

铬粉：0.2％-0.9％。