金(jin)属(shu)靶材是指用在高(gao)速(su)荷(he)能粒(li)子(zi)轰击的目(mu)标材(cai)料(liao)。并(bing)且(qie)通(tong)过更(geng)换不同的靶(ba)材（如(ru)铝、铜、不(bu)锈(xiu)钢(gang)、钛(tai)、镍靶等），即可(ke)得(de)到不同的(de)膜系(xi)（如超硬、耐(nai)磨、防腐(fu)的(de)合金膜(mo)等）。而(er)随着时代(dai)的发(fa)展(zhan)，越(yue)来越(yue)多(duo)新(xin)兴材(cai)料(liao)的(de)出(chu)现靶(ba)材(cai)的大(da)家庭中(zhong)同(tong)样也迎来(lai)了(le)以(yi)为新的(de)成(cheng)员——钛(tai)铝合(he)金(jin)靶(ba)材。钛(tai)铝合(he)金(jin)靶(ba)材(cai)既是使(shi)用钛铝(lv)合金(jin)为原材料(liao)制(zhi)作的(de)靶(ba)材。一般(ban)情况(kuang)下(xia)呈银白(bai)色，具(ju)有强(qiang)度(du)高(gao)、熔(rong)点(dian)高(gao)等(deng)多(duo)种优势。那(na)么钛(tai)铝靶(ba)、钛(tai)铝(lv)板靶、钛铝(lv)靶块的(de)生产工(gong)艺(yi)方(fang)法有哪些？凯泽(ze)金属(shu)分(fen)享(xiang)如(ru)下：
1、强电流加热(re)法(fa)
这是一(yi)种(zhong)通(tong)过(guo)大强(qiang)度电流(liu)生产(chan)钛(tai)铝合(he)金(jin)靶材(cai)的方(fang)法，采用(yong)可(ke)获(huo)得(de)大(da)电(dian)流的装(zhuang)置(zhi)，利(li)用大(da)电(dian)流使(shi)钛粉(fen)和(he)铝粉发热(re),施以(yi)压力，使铝(lv)和(he)钛自(zi)身(shen)反应形(xing)成钛铝(lv)合金(jin)靶(ba)材。该(gai)法制(zhi)备得(de)到(dao)的钛(tai)铝(lv)合金靶材产品(pin)的致密度(du)> 99%，晶粒(li)尺寸(cun)≤100μm ，纯度>99 %。钛铝合(he)金靶材(cai)成(cheng)分范(fan)围(wei)为(wei)：钛(tai)含量5%~75 %(原子(zi)比(bi))，其余为(wei)铝(lv)含量。该(gai)方法(fa)的成本低、产品(pin)致(zhi)密(mi)度(du)高，完全(quan)能(neng)满(man)足大规(gui)模(mo)产业化(hua)生产的要(yao)求。
该(gai)制备法(fa)中需(xu)要有可(ke)获得大(da)电(dian)流(liu)的装置(zhi),装(zhuang)置中的正(zheng)负电极(ji)需要(yao)有(you)导电、传压功(gong)效(xiao),应具备良好的导电(dian)性(xing)、强(qiang)韧(ren)性(xing)及(ji)抗(kang)高温(wen)软(ruan)化(hua)性(xing)等。因(yin)此(ci)，能否具备符合工艺(yi)要求(qiu)、性能(neng)稳定的大(da)电流装置是(shi)该(gai)制备(bei)方法的(de)关键(jian)。
2、传(chuan)统(tong)制(zhi)备方(fang)法
传统(tong)的(de)制(zhi)备(bei)方法有(you)两种(zhong)。一(yi)种是(shi)先(xian)使用铸造法制(zhi)作铸锭(ding)后(hou)，在(zai)进(jin)行(xing)锻造过(guo)程(cheng)进(jin)行(xing)靶(ba)材的制(zhi)作(zuo)；另(ling)一(yi)种(zhong)则(ze)是以(yi)喷(pen)覆(fu)成(cheng)型(xing)的(de)方(fang)式去制(zhi)作钛铝(lv)合(he)金靶材。通(tong)常各(ge)个(ge)靶材生(sheng)产(chan)厂家都采(cai)用这两种传(chuan)统(tong)制(zhi)作方法。
利用铸(zhu)造和锻(duan)造(zao)这(zhe)种(zhong)方法(fa)在(zai)制(zhi)作(zuo)铝合(he)金溅射(she)靶材的过(guo)程(cheng)中(zhong)，经常会因为(wei)添(tian)加合金(jin)元(yuan)素(su)这一重要(yao)步骤而(er)使得铝合金(jin)靶材(cai)产生偏(pian)析现(xian)象(xiang)，从而(er)导致(zhi)了(le)溅镀(du)所得的薄膜(mo)品质不高(gao)，且溅(jian)镀靶(ba)的表(biao)面(mian)容易产(chan)生微(wei)颗粒，影响(xiang)薄(bao)膜(mo)性(xing)质(zhi)的(de)均匀(yun)性。而(er)喷覆成(cheng)型方式制(zhi)作(zuo)的(de)钛(tai)铝(lv)合(he)金(jin)靶材(cai)虽(sui)然(ran)可以避(bi)免上(shang)述(shu)的(de)种种(zhong)情况，但是却会(hui)使得靶材(cai)的制(zhi)作成(cheng)本(ben)大幅(fu)的提(ti)高(gao)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)制作(zuo)一(yi)些不容易被(bei)锻造方(fang)式而(er)必(bi)须(xu)采(cai)用(yong)热均(jun)压(ya)的靶材时，其成本还(hai)会因(yin)为使用热均(jun)压的(de)提高(gao)而(er)在此提高(gao)。
3、热等静压烧(shao)结法(fa)
热(re)等(deng)静压(ya)烧(shao)结(jie)法属于粉末冶(ye)金制作(zuo)方(fang)法(fa)，此(ci)方(fang)法是将(jiang)钛(tai)粉和(he)铝(lv)粉(fen)进(jin)行(xing)混(hun)料(liao)，然(ran)后经(jing)过装粉和(he)冷等(deng)静压预压(ya)制(zhi)、脱气工艺(yi)后再进行热(re)等(deng)静(jing)压(ya)压制成(cheng)型，进行(xing)烧(shao)结和加(jia)工(gong)得(de)到(dao)钛铝合金(jin)靶(ba)材(cai)。
热等静压(ya)制备法是(shi)目前(qian)制备(bei)镀膜产(chan)业所(suo)需(xu)钛(tai)铝(lv)合金溅(jian)射(she)靶材(cai)的主(zhu)要(yao)方(fang)法(fa)。该(gai)法(fa)制备(bei)的靶(ba)材产(chan)品致(zhi)密度高(gao)、尺寸(cun)规(gui)格(ge)范(fan)围广。但(dan)该(gai)法(fa)需(xu)要(yao)用到(dao)关(guan)键(jian)的压(ya)制烧结(jie)设(she)备(bei)一热等静压(ya)烧(shao)结炉(lu)，该设(she)备(bei)价(jia)格(ge)昂(ang)贵，导致制备得到(dao)的(de)靶(ba)材(cai)产品，成(cheng)本较(jiao)高，难以(yi)进行(xing)工(gong)业化推广。
4、气喷粉(fen)末(mo)生产法(fa)
除(chu)了以上(shang)几种(zhong)钛(tai)铝(lv)合金靶材(cai)制(zhi)作(zuo)方法，今(jin)天(tian)四丰的小编(bian)在位大家普(pu)及(ji)一(yi)种制(zhi)作过(guo)程(cheng)简(jian)单(dan)且(qie)成(cheng)本(ben)很低的制作(zuo)方(fang)法——以气喷(pen)粉末制作(zuo)钛(tai)铝(lv)合金(jin)靶材。
1）主要(yao)原(yuan)理
气喷粉末法的(de)主(zhu)要原理是指以(yi)气(qi)喷法依(yi)合(he)金的(de)成(cheng)分(fen)配(pei)比(bi)制作(zuo)靶(ba)材的(de)原(yuan)料(liao)粉末(mo)；然(ran)后(hou)再(zai)将(jiang)该合(he)金粉(fen)末(mo)予以筛分，使(shi)得到(dao)适(shi)当(dang)的(de)粉(fen)末粒(li)径；随后使(shi)用(yong)得到(dao)的(de)粉末进行(xing)真(zhen)空(kong)热(re)压(ya)，使其(qi)成(cheng)型再(zai)制(zhi)作(zuo)成(cheng)靶(ba)材(cai)。
2）主要(yao)优势
这(zhe)种(zhong)制作方(fang)法的优(you)势(shi)在(zai)于可以(yi)用(yong)于制(zhi)作各(ge)种(zhong)不(bu)同的(de)铝合金靶(ba)材(cai)如(ru)铝(lv)、铬；铝(lv)、硅(gui)、铜；铝、钛(tai)；等(deng)等。其次(ci)此方法能够(gou)避(bi)免产生(sheng)材料偏(pian)析(xi)和(he)微颗(ke)粒(li)的(de)缺点(dian)，并能够更(geng)快速(su)更(geng)经(jing)济(ji)的制(zhi)作(zuo)品(pin)质更(geng)高的钛铝合金靶材。
3）制(zhi)作步骤
该方法的(de)制作(zuo)施步骤(zhou)为，首先提(ti)供制(zhi)作铝合(he)金(jin)靶(ba)材的(de)金(jin)属原料；随后(hou)将这(zhe)些(xie)金属(shu)原料熔(rong)融(rong)成金(jin)属(shu)溶(rong)液；接着(zhe)再以(yi)气喷法将(jiang)金(jin)属溶(rong)液制作成金属粉末状；然后，再以真(zhen)空(kong)热(re)压的方(fang)式(shi)将(jiang)该(gai)金(jin)属(shu)粉末(mo)压(ya)成型(xing)制(zhi)作(zuo)成(cheng)靶(ba)材，并通过(guo)惰性气(qi)体作(zuo)为保(bao)护(hu)气(qi)体(ti)。
5、热压(ya)烧结法
热(re)压(ya)烧(shao)结(jie)法(fa)使钛铝(lv)粉体在热(re)和力(li)的共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)烧结成(cheng)型(xing)，利(li)用(yong)Ti- Al混(hun)合(he)物(wu)中铝的熔点(dian)低，将钛粉粘结在一(yi)起(qi)，形成(cheng)合(he)金(jin)溅射靶(ba)材(cai)。该工(gong)艺(yi)对(dui)设备的(de)要求(qiu)较高,关(guan)键设备是(shi)热压(ya)烧结炉。制备(bei)的(de)靶(ba)材以圆(yuan)形合(he)金(jin)靶(ba)材(cai)为主,直径(jing)≤100mm。此外(wai)，该(gai)工(gong)艺在制备铝含量(liang)高的(de)钛铝(lv)合(he)金靶材时，存(cun)在脱模困难(nan)，模具使用(yong)寿命(ming)低(di)的(de)问题(ti)。每块靶(ba)材(cai)制备(bei)过程都要消耗一(yi)套(tao)模具(ju)，使靶(ba)材生(sheng)产(chan)成(cheng)本(ben)增加(jia)。因(yin)而需(xu)选(xuan)择(ze)合(he)适(shi)的脱(tuo)模剂，来(lai)提高(gao)成(cheng)品(pin)率及模具(ju)的(de)利(li)用率(lv)。
以(yi)上就(jiu)是(shi)凯(kai)泽(ze)金(jin)属为大家整理(li)的五(wu)种(zhong)钛(tai)铝合金(jin)靶(ba)材(cai)生产(chan)方法(fa)，包括(kuo)传(chuan)统两(liang)种(zhong)制(zhi)作(zuo)方法(fa)和(he)新型(xing)气(qi)喷(pen)粉(fen)末(mo)、强电流加(jia)热(re)法(fa)、热压烧结法(fa)等(deng)制作(zuo)钛(tai)铝合金(jin)靶材(cai)的方法(fa)。如(ru)有(you)其它(ta)关于(yu)金(jin)属靶(ba)材(cai)的(de)相关(guan)问(wen)题，尽可浏(liu)览(lan)本(ben)站(zhan)其(qi)他科(ke)普(pu)类(lei)文章(zhang)。
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