硬質(zhì)涂層用鍍膜靶材的制備方法

上篇我們講到硬質(zhì)涂層用到的鍍膜靶材有哪些以及硬質(zhì)涂層對(duì)靶材的技術(shù)要求，今天我們來(lái)講講硬質(zhì)涂層用鍍膜靶材的制備方法。硬質(zhì)涂層用濺射靶材的制備方法主要有真空熔煉和粉末冶金兩種方法。除嚴(yán)格控制材料純度、致密度、晶粒度以及結(jié)晶取向之外,對(duì)熱處理?xiàng)l件、后續(xù)加工方法等亦需加以嚴(yán)格控制。

熔煉鑄造方法
般需要三個(gè)步驟:將一定配比的合金原料在真空的環(huán)境中進(jìn)行熔煉;再將合金熔液澆注于模具中,形成鑄錠;后經(jīng)機(jī)械加工制成靶材。當(dāng)然根據(jù)不同靶材的質(zhì)量要求,熔煉澆注的鑄錠還需要進(jìn)行鍛造、熱處理、軋制和機(jī)加L等一系列的工序。
常用的熔煉方法有真空電弧熔煉、凝殼感應(yīng)熔煉、等離子束熔煉和電子束熔煉等。熔煉鑄造方法的優(yōu)點(diǎn)是純度高,靶材雜質(zhì)含量（特別是氣體雜質(zhì)如O,N，等）低，可以實(shí)現(xiàn)高純度金屬的穩(wěn)定濺射，從而濺射制備的硬質(zhì)涂層成分、組織和結(jié)構(gòu)均勻性更優(yōu)，密度高，高密度也就決定了濺射靶材更好的導(dǎo)熱效果，更多的濺射材料和更長(zhǎng)的使用壽命。缺點(diǎn)是對(duì)于熔點(diǎn)和密度相差較大的兩種或兩種以上金屬,在熔煉過(guò)程中容易發(fā)生難熔金屬的未熔現(xiàn)象，導(dǎo)致靶材成分出現(xiàn)偏析,達(dá)不到靶材質(zhì)量的技術(shù)要求。

粉末冶金方法
常用的工藝有常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和熱等靜壓等。
普通成形燒結(jié)的粉末冶金方法制備的靶材成分組織均勻,但致密度差。因此采用粉末冶金方法制備硬質(zhì)涂層用靶材時(shí)需要注意以下兩個(gè)方面:一是原料,選用高純、超細(xì)的粉末原料。純度越高，靶材濺射沉積出來(lái)的薄膜越均勻,性能越好。而對(duì)于粉末粒度來(lái)說(shuō)，一般是粒度越小越好,然而越細(xì)的粉末氧含量越難控制,因此為了獲得高純度靶材,在粉末粒度_上可以稍微放寬一些。二是燒結(jié)成形工藝，采用快速致密化的成形工藝。以保證靶材的低孔隙率和高的致密度,并且可以控制晶粒度。例如運(yùn)用放電等離子燒結(jié)方法可以使粉末快速致密化，制備的靶材具有致密度高、晶粒尺寸細(xì)小均勻等優(yōu)點(diǎn)。

除了以上制備工藝外，對(duì)于一些特殊成分要求的靶材還有半熔融燒結(jié)法和還原擴(kuò)散法以及噴霧成形法等制備方法。

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