專利名稱:含貴金屬濺鍍靶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及 一 種合金濺鍍靶材的制作方法,特別是涉及一 種應(yīng)用于薄膜濺鍍制程中的含貴金屬濺鍍靶材的制作方法。
背景技術(shù):
硬盤為現(xiàn)代用來(lái)儲(chǔ)存大量數(shù)據(jù)的主要元件,而資料主要是 存放在硬盤碟片上的磁性薄膜記錄層,主要成分是含有鉑(Pt)
貴金屬的鈷(Co)基合金材料。而此磁性薄膜記錄層是以濺鍍 (Sputtering)制程方式披覆于硬盤碟片上,因此需要濺鍍用的合 金靼材。
而此賊鍍制程是指使用等離子對(duì)濺鍍用合金靶材進(jìn)行離子 轟擊,利用離子轟擊的動(dòng)量轉(zhuǎn)移,將合金靶材表面上的原子以 氣體分子形式撞擊出來(lái),在經(jīng)過(guò)附著、吸附、表面遷移、成核 等過(guò)程后,在硬盤碟片上成長(zhǎng)形成磁性薄膜記錄層。
由于硬盤技術(shù)領(lǐng)域涵蓋電子、半導(dǎo)體、激光光學(xué)、精密機(jī) 械、高等物理化學(xué)等尖端科技,因此對(duì)于濺鍍用合金靶材的要 求也相對(duì)較高,無(wú)法以傳統(tǒng)的大氣熔鑄制程來(lái)進(jìn)行靶材的鑄造。 此外,由于硬盤記錄層用靶材內(nèi)含的鉑(Pt)貴金屬含量時(shí)常高 達(dá)30wto/。以上,因此,如何選用適當(dāng)制程,以提高耙胚的得料 率來(lái)避免鉑(Pt)貴金屬的浪費(fèi),便成為從事含貴金屬靶材制造 商相當(dāng)關(guān)切的議題,也是該行業(yè)的竟?fàn)幜λ凇?br>
美國(guó)專利第6,797,137號(hào)專利案所揭露的技術(shù)手段,則是先 以真空熔煉噴粉設(shè)備制作出成本較便宜的鈷鉻硼(CoCrB)母合 金,然后再以球磨方式將母合金的粉體與鉑(Pt)貴金屬的粉體 充分混合,最后再施以熱等靜壓(Hot Isostatic Pressure, HIP)制程便可制作出高純度的鈷鉻鉑硼(CoCrPtB)靶材,此靶材便可用 于硬盤磁性記錄層的薄膜賊鍍制程,然而所采用的球磨方式卻 容易產(chǎn)生粉體混合不均而造成靶材成分不均的情形,進(jìn)而降低 后續(xù)濺鍍的品質(zhì)。
另 一種現(xiàn)有濺鍍靶材的制作方法,則是利用真空感應(yīng)熔煉 (Vacuum Induction Melting, VIM)制程及真空電弧精煉(Vacuum Arc Remelting, VAR)制程,制備出高純度含鈷鉻(CoCr)合金靶 材。其特點(diǎn)是以真空感應(yīng)熔煉(VIM)的鑄錠當(dāng)作負(fù)電極,搭配 正電極的銅坩堝,來(lái)進(jìn)行真空電弧精煉(VAR),以得到高品質(zhì) 的鑄胚。然而,VIM鑄4走高達(dá)40。/。以上的冒口縮孔缺陷必須先 切除后才能當(dāng)作VAR的電極,因此整體的得料率勢(shì)必低于6 0 % 。 除此之外,上述兩種現(xiàn)有的靶材制造方法所采用的真空噴粉設(shè) 備、熱等靜壓設(shè)備、真空感應(yīng)熔煉設(shè)備、以及真空電弧精煉設(shè) 備,其設(shè)備與制造成本都相當(dāng)昂貴,無(wú)形中也增加靶材的制作 成本。
因此,如何提高合金靶材的成分均勻細(xì)致程度以及得料率, 進(jìn)而有效降低生產(chǎn)成本,提高市場(chǎng)竟?fàn)幜?,便成為濺鍍用合金 靶材制造商所亟欲努力研究的方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的,在于提供一種含貴金屬賊鍍草巴材的制作方 法,具有得料高的優(yōu)點(diǎn),而所產(chǎn)出的濺鍍靶材不但具有高純度, 并且組織細(xì)致成分均勻。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明含貴金屬賊鍍乾材的制作方法, 包含一準(zhǔn)備步驟、 一表面處理步驟、 一熔鑄步驟、 一熱加工步 驟及一退火步驟。
該準(zhǔn)備步驟是準(zhǔn)備 一 由具磁性的金屬元素所制成的高純度基材及一高純度貴金屬錠,該表面處理步驟則是將該基材與貴 金屬錠進(jìn)行去除表面氧化物與油污的作業(yè),該熔鑄步驟是取重
量百分比50%以下的貴金屬錠,配合平衡量的基材,進(jìn)行真空 熔煉,再將真空熔煉所得的合金熔體澆入一金屬鑄模中,并且 冷卻該金屬鑄模,以使合金熔體凝固成型為一鑄胚,在合金熔 體澆入該金屬鑄模的同時(shí),同步以電弧加熱方式使位于該金屬 鑄模內(nèi)的合金熔體表面維持高溫熔融狀,直至澆入過(guò)程結(jié)束,
然后進(jìn)行該熱加工步驟,以將該鑄胚予以進(jìn)行塑性變形作業(yè), 再進(jìn)行該退火步驟,將該鑄胚予以進(jìn)行退火作業(yè),以獲得含貴 金屬的'減鍍靶材,供濺鍍制程使用。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該準(zhǔn)備步驟所 準(zhǔn)備的基材選自于下列所構(gòu)成的群組鐵、鈷、鎳及這些的一 組合。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該準(zhǔn)備步驟所 準(zhǔn)備的貴金屬錠選自于下列所構(gòu)成的群組鉑、鈀、金、銀、 銠、銥、釕、4我及這些的一組合。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該準(zhǔn)備步驟所 準(zhǔn)備的基材與貴金屬錠的純度皆達(dá)重量百分比9 9.9 5 %以上。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該準(zhǔn)備步驟還 準(zhǔn)備一純度達(dá)重量百分比99.95%以上的鉻金屬錠,該基材則為 一鈷金屬錠,該熔鑄步驟是將該鈷金屬錠、鉻金屬錠及貴金屬 錠,以重量百分比45%~60%的鈷、重量百分比5% 27%的鉻、 重量百分比25% 45%的貴金屬,將其進(jìn)行真空熔煉以得到合金 熔體。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該表面處理步 驟是將該基材、鉻金屬錠,與貴金屬錠三者置于酸性溶液中, 以超聲波振動(dòng)方式去除表面氧化物與油污,然后再置于去離子水中,同樣以超聲波振動(dòng)方式去除殘留在表面的酸性溶液,然 后再予以烘千。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該表面處理步
驟所使用的酸性溶液選自于下列所構(gòu)成的群組硝酸、磷酸、 鹽酸、氫氟酸及王水。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該制作方法還 包含一車制步驟,將該退火步驟結(jié)束后所獲得的濺鍍靶材,經(jīng)
過(guò)切片、車除表面氧化層后,供濺鍍制程使用。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該熱加工步驟 的工作溫度介于該鑄胚的熔點(diǎn)溫度0.75 0.85倍之間,該退火步 驟的退火溫度低于該熱加工步驟工作溫度100。C 300。C之間, 退火時(shí)間介于1 2小時(shí)之間。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該熔鑄步驟于 真空熔煉時(shí),還添加重量百分比5%以下的硼元素。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該熔鑄步驟所 進(jìn)行的真空熔煉方式為真空感應(yīng)熔煉。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該熔鑄步驟所 進(jìn)行的真空熔煉方式為真空電弧熔煉。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該熱加工步驟 是采用熱鍛造。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該熱加工步驟 是采用熱軋延。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該退火步驟是 于大氣氣氛下進(jìn)行。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該退火步驟是 于保護(hù)氣氛下進(jìn)行。
本發(fā)明所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,該退火步驟所使用的保護(hù)氣氛為氬氣。
本發(fā)明的功效在于,利用合金熔體于金屬鑄模中凝固成型 為鑄胚的同時(shí),同步利用電弧加熱l吏合金熔體表面維持高溫熔 融狀,最后才使合金熔體的整體表面同時(shí)冷卻,而不會(huì)由外緣 逐漸向中央冷卻,因此可以有效消除冒孔縮孔缺陷,并配合進(jìn) 行該熱加工、退火步驟,就可獲得組織細(xì)致成分均勻的濺鍍靶 材。
圖l是一流程圖,說(shuō)明本發(fā)明含貴金屬濺鍍靶材的制作方法 的較佳實(shí)施例。
圖2是一顯樣i組織圖,說(shuō)明實(shí)施方法l利用50wt。/。鈷、8wt% 鉻及42wtM鉑的重量組成比例所制成的濺鍍靶材,其晶粒尺寸 小于150pm。
圖3是一顯微組織圖,說(shuō)明實(shí)施方法2利用54wty。鈷、14wt% 鉻、31wt。/。鉑及l(fā)wty。硼的重量組成比例所制成的濺鍍靶材,其 晶粒尺寸約為80|im。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)較佳實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明含貴金屬'減鍍耙材的 制作方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參閱圖1,本發(fā)明含貴金屬濺鍍靶材的制作方法l的較佳實(shí) 施例,包含一準(zhǔn)備步驟ll、 一表面處理步驟12、 一熔鑄步驟13、 一熱加工步驟14、 一退火步驟15及一車制步驟16。
該準(zhǔn)備步驟1 l是準(zhǔn)備一 由具磁性的金屬元素所制成的高純 度基材、 一高純度鉻金屬錠及一高純度貴金屬錠,且該基材、 鉻金屬錠、貴金屬錠三者的純度皆高達(dá)99.95wt。/。以上。在本實(shí)施例中,該準(zhǔn)備步驟ll所準(zhǔn)備的基材是鈷(Co)金屬 錠,當(dāng)然也可以是鐵(Fe)金屬錠,或是鎳(Ni)金屬錠,或是鐵、 鈷、鎳三種金屬元素其中至少任兩種所混合的合金錠。至于該 貴金屬錠的成分則是鉑(Pt)金屬元素,當(dāng)然也可以是鈀(Pd)、金 (Au)、銀(Ag)、銠(Rh)、銥(Ir)、釕(Ru)、鋨(Os)等其他種類貴 金屬元素,或是其中至少任兩種金屬元素所混合的合金,上述 金屬元素皆為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易聯(lián)想替代,所以不應(yīng)局
限于本實(shí)施例的說(shuō)明。
該表面處理步驟12是將該鈷金屬錠、鉻金屬錠,與貴金屬 錠三者置于酸性溶液中,以超聲波振動(dòng)方式去除表面氧化物與 油污,然后再置于去離子水中,同樣以超聲波振動(dòng)方式去除殘 留在表面的酸性溶液,然后再予以烘千。
在本實(shí)施例中,酸性溶液是采用體積濃度95%以上的硝酸 溶液,當(dāng)然也可以采用磷酸、鹽酸、氫氟酸,或王水等其他種 類的酸性溶液,皆可作為去除表面氧化物與油污的用途,所以 不應(yīng)以本實(shí)施例的說(shuō)明為限。
該熔鑄步驟13是將該鈷金屬錠、鉻金屬錠及貴金屬錠,以 45wt。/。 60wt。/。的鈷、5wt。/o 27wt。/o的鉻、25wt。/o 45wt。/o的貴金 屬,并添加0 5wt。/。的硼元素,將其進(jìn)行真空熔煉以得到合金熔 體,再將合金熔體澆入 一 附有冷卻循環(huán)水路的金屬鑄模( 一 般是 采用高熱傳導(dǎo)率的純銅鑄模)中,并且通過(guò)冷卻水于冷卻循環(huán)水 路不斷流動(dòng),以冷卻該金屬鑄模,以使合金熔體凝固成型為一 鑄胚,在合金熔體澆入該金屬鑄模的同時(shí),同步以電弧加熱方 式使位于該金屬鑄模內(nèi)的合金熔體表面維持高溫熔融狀,直至 澆入過(guò)程結(jié)束。
然后進(jìn)行該熱加工步驟14,以將該鑄胚予以進(jìn)行塑性變形 作業(yè)(一般就是熱鍛造或熱軋延)形成預(yù)定形狀,再進(jìn)行該退火步驟15,將該鑄胚予以進(jìn)行退火作業(yè),以獲得含貴金屬的濺鍍 靶材,其中,該熱加工步驟14的工作溫度介于該鑄胚的熔點(diǎn)溫 度0.75 0.85倍之間,該退火步驟15的退火溫度低于該熱加工步 驟14工作溫度100。C 300。C之間,退火時(shí)間介于1 2小時(shí)之間。
最后再進(jìn)行該車制步驟16,將該退火步驟15結(jié)束后所獲得 的濺鍍耙材,經(jīng)過(guò)切片、車除表面氧化層后,供濺鍍制程使用。
以下則為采用本實(shí)施例所述的各項(xiàng)步驟,依據(jù)不同的合金 成分組成,以及熱加工步驟14、退火步驟15的不同工作條件, 所獲得的兩種實(shí)施方法,以清楚地述明本發(fā)明含貴金屬濺鍍靶 材的制作方法1,以及本制作方法1所能達(dá)成的功效。 實(shí)施方法1
本實(shí)施方法以鈷鉻鉑(CoCrPt)合金濺鍍靶材的制作為例, 首先于該準(zhǔn)備步驟ll中,準(zhǔn)備純度高達(dá)99.95wt。/。以上的鈷金屬 錠、鉻金屬錠,與鉑金屬錠,接著進(jìn)行該表面處理步驟12,將 上述三個(gè)種類的金屬錠置于體積濃度95%以上的硝酸溶液中, 以超聲波振動(dòng)方式去除表面氧化物與油污,然后再置于去離子 水中,同樣以超聲波振動(dòng)方式去除殘留在表面的硝酸溶液,然
后再予以烘干。
接著進(jìn)行該熔鑄步驟13,將該鈷金屬錠、鉻金屬錠及鉑金 屬錠,以50wt。/。的鈷、8wt。/。的鉻及42wt。/Q的鉑的重量組成比例, 進(jìn)行配料秤重,并將秤好的金屬原料置于真空熔煉爐中,以真 空感應(yīng)熔煉(Vacuum Induction Melting, VIM)方式得到合金溶 體,再將合金熔體澆入附有循環(huán)水路且高熱傳導(dǎo)率的純銅鑄模 中進(jìn)行冷卻,以急速凝固成型為一鑄胚,在合金熔體澆入鑄模 的同時(shí),同步以電弧加熱方式使位于鑄模內(nèi)的合金熔體表面維 持高溫熔融狀,直至澆入過(guò)程結(jié)束。
然后進(jìn)行該熱加工步驟14,于該鑄胚的熔點(diǎn)溫度0.85倍下(也就是1200。C)進(jìn)行熱鍛造,以將該鑄胚予以進(jìn)行塑性變形作 業(yè)形成預(yù)定形狀,接著再進(jìn)行該退火步驟15,將該鑄胚以低于 熱鍛造溫度300。C的退火溫度(也就是90(TC),于大氣氣氛下進(jìn) 行2小時(shí)的退火處理,以獲得晶粒細(xì)致、組織成分均勻的濺鍍靶 材。
最后再進(jìn)行該車制步驟16,將該退火步驟15結(jié)束后所獲得 的濺鍍靶材,經(jīng)過(guò)切片、車除表面些微的氧化層后,就可供濺 鍍制程使用。
通過(guò)上述制程所制成的濺鍍靶材,其得料率約94%,且其 顯微組織則如圖2所示,由圖中可以發(fā)現(xiàn)濺鍍靶材的組織相當(dāng)細(xì) 致均勾,且呈現(xiàn)等軸晶型態(tài),晶粒尺寸小于150]am。 實(shí)施方法2
本實(shí)施方法以鈷鉻鉑硼(CoCrPtB)合金濺鍍靶材的制作為 例,首先于該準(zhǔn)備步驟ll中,準(zhǔn)備純度高達(dá)99.95 wt %以上的 鈷金屬錠、鉻金屬錠,與鉑金屬錠,接著進(jìn)行該表面處理步驟 12,將上述三個(gè)種類的金屬錠置于體積濃度95%以上的鹽酸溶 液中,以超聲波振動(dòng)方式去除表面氧化物與油污,然后再置于 去離子水中,同樣以超聲波振動(dòng)方式去除殘留在表面的鹽酸溶 液,然后再予以烘干。
接著進(jìn)行該熔鑄步驟13,將該鈷金屬錠、鉻金屬錠及鉑金 屬錠,以54wt。/o的鈷、14wtQ/。的鉻及31wt。/o的鉑的重量組成比例 進(jìn)行原料秤重,并添加lwt。/。的硼,置于真空熔煉爐中,將其進(jìn) 行真空電弧熔煉(Vacuum Arc Melting, VAM)方式得到合金熔 體,再將合金熔體澆入附有循環(huán)水路且高熱傳導(dǎo)率的純銅鑄模 中進(jìn)行冷卻,以使合金熔體急速凝固成型為一鑄胚,在合金熔 體澆入鑄模的同時(shí),同步以電弧加熱方式使位于鑄模內(nèi)的合金 熔體表面維持高溫熔融狀,直至澆入過(guò)程結(jié)束。然后進(jìn)行該熱加工步驟14,于該鑄胚的熔點(diǎn)溫度0.75倍下 (也就是1 IO(TC )進(jìn)行熱軋延,以將該鑄胚予以進(jìn)行塑性變形作 業(yè)形成預(yù)定形狀,接著再進(jìn)行該退火步驟15,將該鑄胚以低于 熱軋延溫度10(TC的退火溫度(也就是1000。C),于氬氣氣氛下進(jìn) 行l(wèi)小時(shí)的退火處理,以獲得晶粒細(xì)致、組織成分均勻的濺鍍靶 材。
最后再進(jìn)行該車制步驟16,將該退火步驟15結(jié)束后所獲得 的濺鍍耙材,經(jīng)過(guò)切片、車除表面些微的氧化層后,就可供濺 鍍制程使用。
通過(guò)上述制程所制成的'踐鍍耙材,其得料率約92%,且其 顯微組織則如圖3所示,由圖中可以發(fā)現(xiàn)濺鍍靶材的組織相當(dāng)細(xì) 致均勻,晶粒尺寸約為80pm。
通過(guò)上述兩種實(shí)施方法可知,本發(fā)明含貴金屬濺鍍靶材的 制作方法l具有以下所述的優(yōu)點(diǎn)
(1) 得料率較高,降低濺鍍靶材的生產(chǎn)成本
于該熔鑄步驟13中,當(dāng)合金熔體于該金屬鑄模中冷卻凝固 成型的同時(shí),同步利用電弧加熱使合金熔體表面維持高溫熔融 狀而不會(huì)同時(shí)凝固,直至合金熔體澆入過(guò)程結(jié)束后才會(huì)結(jié)束電 弧加熱,借此使得合金熔體的整體表面可以同時(shí)冷卻而不會(huì)由 外緣逐漸向中央冷卻,有效消除該鑄胚的冒孔縮孔缺陷;反觀 現(xiàn)有靶材制作方法,其所制成的合金鑄錠還須進(jìn)行一道去除冒 孔縮孔缺陷的過(guò)程,所以靶材產(chǎn)品的得料率較低,相較之下, 本發(fā)明制作方法1所制成最后濺鍍靶材產(chǎn)品的得料率高達(dá)90% 以上,可有效地降低濺鍍靶材的生產(chǎn)成本,而且通過(guò)該鑄胚急 速凝固成型,還可以避免低熔點(diǎn)的結(jié)晶物大量析出,進(jìn)而改善 該鑄胚的熱延性。
(2) 純度高,組織細(xì)致成分均勻本發(fā)明制作方法l因?yàn)樵谡婵窄h(huán)境中使用高純度金屬錠進(jìn) 行熔煉,所以能夠避免雜質(zhì)侵入而維持高純度,并且再依序經(jīng)
由該熔鑄步驟13、熱加工步驟14及退火步驟15,就可獲得晶粒 細(xì)致、組織成分均勻的賊鍍靶材,不會(huì)產(chǎn)生如同一般靶材制作 方法采用球磨混合制程,因?yàn)榉垠w混合不均而造成靶材成分不 均的問(wèn)題;因此,使用本發(fā)明制作方法l所制成的濺鍍靶材,具 有純度高,組織細(xì)致成分均勻等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于后續(xù)濺鍍制程而言, 能夠維持相當(dāng)良好的濺鍍品質(zhì),適合高科技產(chǎn)業(yè)運(yùn)用。
歸納上述,本發(fā)明含貴金屬濺鍍靶材的制作方法l,通過(guò)合 金熔體的整體表面是呈現(xiàn)同時(shí)冷卻的狀態(tài),而不會(huì)由外緣逐漸 向中央冷卻,因此可以有效消除該鑄胚的冒孔縮孔缺陷,提高 '減鍍靼材產(chǎn)品的得料率,降低濺鍍靶材的生產(chǎn)成本;至于該鑄 胚通過(guò)急速冷凝而成型,還可避免低熔點(diǎn)的結(jié)晶物大量的析出, 進(jìn)而改善鑄胚的熱延性;此外,使用高純度的金屬錠進(jìn)行該熔 鑄步驟13、熱加工步驟14、退火步驟15所制成的濺鍍靶材,還 具有純度高、組織成分細(xì)致均勻等優(yōu)點(diǎn),有利于提高后續(xù)濺鍍 制程時(shí)的品質(zhì),所以確實(shí)能夠達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其特征在于,該制作方法包含一準(zhǔn)備步驟,準(zhǔn)備一由具磁性的金屬元素所制成的高純度基材及一高純度貴金屬錠;一表面處理步驟,將該基材與貴金屬錠進(jìn)行去除表面氧化物與油污的作業(yè);一熔鑄步驟,將該基材與貴金屬錠進(jìn)行真空熔煉,再將真空熔煉所得的合金熔體澆入一金屬鑄模中,并且冷卻該金屬鑄模,以使合金熔體凝固成型為一鑄胚,在合金熔體澆入該金屬鑄模的同時(shí),同步以電弧加熱方式使位于該金屬鑄模內(nèi)的合金熔體表面維持高溫熔融狀,直至澆入過(guò)程結(jié)束;一熱加工步驟,將完成該熔鑄步驟的鑄胚予以進(jìn)行塑性變形作業(yè);及一退火步驟,將完成該熱加工步驟的鑄胚予以進(jìn)行退火作業(yè),以獲得含貴金屬的濺鍍靶材,供濺鍍制程使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該準(zhǔn)備步驟所準(zhǔn)備的基材選自于下列所構(gòu)成的群組鐵、 鈷、鎳及這些的一組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該準(zhǔn)備步驟所準(zhǔn)備的貴金屬錠選自于下列所構(gòu)成的群組 鉑、鈀、金、4艮、銠、銥、釕、鋨及這些的一組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該準(zhǔn)備步驟所準(zhǔn)備的基材與貴金屬錠的純度皆達(dá)重量百分 比99.95%以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該準(zhǔn)備步驟還準(zhǔn)備 一 純度達(dá)重量百分比99.95%以上的4各 金屬錠,該基材則為一鈷金屬錠,該熔鑄步驟是將該鈷金屬錠、 鉻金屬錠及貴金屬錠,以重量百分比45% 60%的鈷、重量百分 比5%~27%的鉻、重量百分比25%~45%的貴金屬,將其進(jìn)行真 空熔煉以得到合金熔體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該表面處理步驟是將該基材、鉻金屬錠,與貴金屬錠三者 置于酸性溶液中,以超聲波振動(dòng)方式去除表面氧化物與油污, 然后再置于去離子水中,同樣以超聲波振動(dòng)方式去除殘留在表 面的酸性溶液,然后再予以烘干。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該表面處理步驟所使用的酸性溶液選自于下列所構(gòu)成的群 組硝酸、磷酸、鹽酸、氫氟酸及王水。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該制作方法還包含一車制步驟,將該退火步驟結(jié)束后所獲 得的濺鍍靶材,經(jīng)過(guò)切片、車除表面氧化層后,供濺鍍制程使 用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該熱加工步驟的工作溫度介于該鑄胚的熔點(diǎn)溫度 0.75~0.85倍之間,該退火步驟的退火溫度低于該熱加工步驟工 作溫度100。C 300。C之間,退火時(shí)間介于1 2小時(shí)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其特征在于,該熔鑄步驟于真空熔煉時(shí),還添加重量百分比5%以下的硼 元素。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該熔鑄步驟所進(jìn)行的真空熔煉方式為真空感應(yīng)熔煉。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該熔鑄步驟所進(jìn)行的真空熔煉方式為真空電弧熔煉。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該熱加工步驟是采用熱鍛造。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其特征在于,該熱加工步驟是采用熱軋延。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該退火步驟是于大氣氣氛下進(jìn)行。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,其 特征在于,該退火步驟是于保護(hù)氣氛下進(jìn)行。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述含貴金屬濺鍍靶材的制作方法, 其特征在于,該退火步驟所使用的保護(hù)氣氛為氬氣。
全文摘要
一種含貴金屬濺鍍靶材的制作方法,包含一準(zhǔn)備、一表面處理、一熔鑄、一熱加工及一退火步驟。于該準(zhǔn)備步驟中準(zhǔn)備各個(gè)金屬錠,并進(jìn)行該表面處理步驟去除表面氧化物與油污,然后在該熔鑄步驟中,將各個(gè)金屬錠以特定重量組成比例進(jìn)行真空熔煉而得到合金熔體,并于金屬鑄模中凝固成型為鑄胚的同時(shí),同步利用電弧加熱使合金熔體表面維持高溫熔融狀,最后才使合金熔體的整體表面同時(shí)冷卻,而不會(huì)由外緣逐漸向中央冷卻,因此可以有效消除冒孔縮孔缺陷,并配合進(jìn)行該熱加工、退火步驟,就可制出得料率高達(dá)90%以上且組織細(xì)致成分均勻的濺鍍靶材。
文檔編號(hào)C22F1/14GK101319303SQ200710110578
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者張瑞東, 施拔萃, 李至隆, 洪胤庭, 陳榮志 申請(qǐng)人:中國(guó)鋼鐵股份有限公司