一種旋轉硅鎂合金靶材及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種旋轉硅鎂合金靶材及其制備方法，屬于新材料領域。
【背景技術】
[0002]由于硅系薄膜具有獨特的物理和光學特性而被廣泛地應用于現(xiàn)代太陽能電池、液晶顯示器、離子顯示器、平面觸摸屏、光學及建筑玻璃等眾多領域。目前，市場上使用最多的是純硅靶材充入氣體反應濺射成膜，然而眾所周知，靶材材料的技術發(fā)展趨勢與下游應用產(chǎn)業(yè)的薄膜技術發(fā)展趨勢息息相關，隨著應用產(chǎn)業(yè)在薄膜產(chǎn)品或元件上的技術改進，靶材技術也隨之變化。而用純硅靶材濺射成膜后，由于此類薄膜耐摩擦性能較差，化學穩(wěn)定性差，因此在一些運用上根本達不到要求。
[0003]現(xiàn)有技術中，CNl01824576A公開了一種鋯鋁硅碳-碳化硅復合材料以及原位反應熱壓制備鋯鋁硅碳-碳化硅復合材料的方法;CN103695852A公開了鎢硅靶材的制造方法，采用濕混工藝與冷壓工藝將所述混合粉末制成鎢硅靶材坯料，采用真空熱壓工藝將所述鎢硅靶材坯料制成鎢硅靶材;CN104513953A公開一種鉬硅靶材的制作方法，采用熱壓工藝將所述鉬硅混合粉末燒結成型，形成鉬硅靶材。但是上述現(xiàn)有技術均沒有公開制備本發(fā)明所涉及的旋轉硅鎂合金靶材及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種旋轉硅鎂合金靶材及其制備方法。本發(fā)明的技術方案如下:
一種旋轉硅鎂合金靶材，純度大于99.9%，鎂含量分別為30wt%、40wt%,50wt%，硅余量。
[0005]—種制備旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，工藝如下:
(1)預混:將硅粉與鎂粉置于三維混料機中預混；
(2)配置漿料:將預混料按70%的比例混于酒精溶液中，制成漿料，按重量配以0.5%的分散劑；
(3)分散:將上述漿料置于超聲機中，利用超聲波使其分散，同時進行人工攪拌；
(4)將步驟(3)所制備的漿料加入噴霧造粒機中，制備出D50在80-100μπι的硅鎂粉；
(5)將步驟(4)所制得的造粒料置于真空燒結爐中煅燒。
[0006]其中，步驟(I)中的硅粉的D50介于1μπι~3μπι;鎂粉的D50介于ΙΟμπι?15μπι。
[0007]其中，步驟(I)的預混時間為5-8小時。
[0008]其中，步驟(3)的工序持續(xù)I小時。
[0009]其中，步驟(5)的煅燒溫度控制在300-450攝氏度，煅燒時間控制在60_180min。
[0010]一種制備旋轉硅鎂合金靶材的方法，工藝如下:
(1)預處理:對不銹鋼背管進行預處理，其中包括清洗，噴砂粗化；
(2)噴涂粘結層:即利用電弧噴涂，在不銹鋼背管噴涂一層0.2-0.5mm厚的鎳鋁合金涂層，所述涂層起連接不銹鋼背管和后續(xù)噴涂的靶材材料作用； (3)等離子噴涂沉積硅鎂涂層:利用等離子噴涂設備將如配置好的硅鎂粉熔射沉積在不銹鋼背管上面形成硅鎂涂層；
所述硅鎂粉按照如下工藝進行配制:
(1)預混:將硅粉與鎂粉置于三維混料機中預混；
(2)配置漿料:將預混料按70%的比例混于酒精溶液中，制成漿料，按重量配以0.5%的分散劑；
(3)分散:將上述漿料置于超聲機中，利用超聲波使其分散，同時進行人工攪拌；
(4)將步驟(3)所制備的漿料加入噴霧造粒機中，制備出D50在80-100μπι的硅鎂粉；
(5)將步驟(4)所制得的造粒料置于真空燒結爐中煅燒。
[0011]其中，所述等離子噴涂的工藝參數(shù)如下:主氣流量1600-1800L/h、次氣流量120-140L/h、噴涂電壓60-65V、噴涂電流520-550A、槍距130mm、背管旋轉速度100r/min、以及噴槍移動速度8mm/s。
[0012]本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明的靶材安全性能高，而且均勻性好；
(2)本發(fā)明的靶材濺射速率較旋轉硅鋁靶材提高20%以上，其膜層的顏色均勻性更好；
(3)本發(fā)明的靶材改善了其與玻璃接觸應力大的問題。
【具體實施方式】
[0013]一種旋轉硅鎂合金靶材，純度大于99.9%，鎂含量分別為30wt%、40wt%、50wt%，硅余量。
[0014]—種制備旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，工藝如下:
(1)預混:將硅粉與鎂粉置于三維混料機中預混；
(2)配置漿料:將預混料按70%的比例混于酒精溶液中，制成漿料，按重量配以0.5%的分散劑；
(3)分散:將上述漿料置于超聲機中，利用超聲波使其分散，同時進行人工攪拌；
(4)將步驟(3)所制備的漿料加入噴霧造粒機中，制備出D50在80-100μπι的硅鎂粉；
(5)將步驟(4)所制得的造粒料置于真空燒結爐中煅燒。
[0015]其中，步驟(I)中的硅粉的D50介于1μπι~3μπι;鎂粉的D50介于ΙΟμπι?15μπι。
[0016]其中，步驟(I)的預混時間為5-8小時。
[0017]其中，步驟(3)的工序持續(xù)I小時。
[0018]其中，步驟(5)的煅燒溫度控制在300-450攝氏度，煅燒時間控制在60-180min。
[0019]—種制備旋轉硅鎂合金靶材的方法，工藝如下:
(1)預處理:對不銹鋼背管進行預處理，其中包括清洗，噴砂粗化；
(2)噴涂粘結層:即利用電弧噴涂，在不銹鋼背管噴涂一層0.2-0.5mm厚的鎳鋁合金涂層，所述涂層起連接不銹鋼背管和后續(xù)噴涂的靶材材料作用；
(3)等離子噴涂沉積硅鎂涂層:利用等離子噴涂設備將如配置好的硅鎂粉熔射沉積在不銹鋼背管上面形成硅鎂涂層；
所述硅鎂粉按照如下工藝進行配制:
(I)預混:將硅粉與鎂粉置于三維混料機中預混； (2)配置漿料:將預混料按70%的比例混于酒精溶液中，制成漿料，按重量配以0.5%的分散劑；
(3)分散:將上述漿料置于超聲機中，利用超聲波使其分散，同時進行人工攪拌；
(4)將步驟(3)所制備的漿料加入噴霧造粒機中，制備出D50在80-100μπι的硅鎂粉；
(5)將步驟(4)所制得的造粒料置于真空燒結爐中煅燒。
[0020]其中，所述等離子噴涂的工藝參數(shù)如下:主氣流量1600_1800L/h、次氣流量120-140L/h、噴涂電壓60-65V、噴涂電流520-550A、槍距130mm、背管旋轉速度100r/min、以及噴槍移動速度8mm/s。
[0〇21] 所制得的娃鎂合金革巴材，其三種配比Mg: 30±2wt%，5;[余量、]\%:40±2￥1:% ,Si余量、Mg:50±2wt%，Si余量。其性能參數(shù)有:純度>99.9%、電阻率<0.05Ω.cm、相對密度>95%
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種旋轉硅鎂合金靶材，其特征在于:純度大于99.9%，鎂含量分別為30wt%、40wt%、50wt%，娃余量。2.一種制備權利要求1所述旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，其特征在于:工藝如下: (1)預混:將硅粉與鎂粉置于三維混料機中預混； (2)配置漿料:將預混料按70%的比例混于酒精溶液中，制成漿料，按重量配以0.5%的分散劑； (3)分散:將上述漿料置于超聲機中，利用超聲波使其分散，同時進行人工攪拌； (4)將步驟(3)所制備的漿料加入噴霧造粒機中，制備出D50在80-100μπι的硅鎂粉； (5)將步驟(4)所制得的造粒料置于真空燒結爐中煅燒。3.如權利要求2所述的制備旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，其特征在于:步驟(I)中的娃粉的D50介于Ιμπι?3μηι ；鎂粉的D50介于I Oym?15μηι。4.如權利要求2所述的制備旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，其特征在于:步驟(I)的預混時間為5-8小時。5.如權利要求2所述的制備旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，其特征在于:步驟(3)的工序持續(xù)I小時。6.如權利要求2所述的制備旋轉硅鎂合金靶材用硅鎂混合粉末的方法，其特征在于:步驟(5)的煅燒溫度控制在300-450攝氏度，煅燒時間控制在60-180min。7.一種制備權利要求1所述旋轉硅鎂合金靶材的方法，其特征在于:工藝如下: 預處理:對不銹鋼背管進行預處理，其中包括清洗，噴砂粗化； 噴涂粘結層:即利用電弧噴涂，在不銹鋼背管噴涂一層0.2-0.5mm厚的鎳鋁合金涂層，所述涂層起連接不銹鋼背管和后續(xù)噴涂的靶材材料作用； 等離子噴涂沉積硅鎂涂層:利用等離子噴涂設備將如配置好的硅鎂粉熔射沉積在不銹鋼背管上面形成硅鎂涂層； 所述硅鎂粉按照如下工藝進行配制: (1)預混:將硅粉與鎂粉置于三維混料機中預混； (2)配置漿料:將預混料按70%的比例混于酒精溶液中，制成漿料，按重量配以0.5%的分散劑； (3)分散:將上述漿料置于超聲機中，利用超聲波使其分散，同時進行人工攪拌； (4)將步驟(3)所制備的漿料加入噴霧造粒機中，制備出D50在80-100μπι的硅鎂粉； (5)將步驟(4)所制得的造粒料置于真空燒結爐中煅燒。8.如權利要求7所述的制備旋轉硅鎂合金靶材的方法，其特征在于:所述等離子噴涂的工藝參數(shù)如下:主氣流量1600-1800L/h、次氣流量120-140L/h、噴涂電壓60-65V、噴涂電流520-550A、槍距130臟、背管旋轉速度10(^/1^11、以及噴槍移動速度8臟/8。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋轉硅鎂合金靶材，其純度大于99.9%，鎂含量分別為30wt%、40wt%、50wt%，硅余量。本發(fā)明還公開一種制備旋轉硅鎂合金靶材的方法，工藝如下：預處理：對不銹鋼背管進行預處理，其中包括清洗，噴砂粗化；噴涂粘結層：即利用電弧噴涂，在不銹鋼背管噴涂一層0.2-0.5mm厚的鎳鋁合金涂層，所述涂層起連接不銹鋼背管和后續(xù)噴涂的靶材材料作用；等離子噴涂沉積硅鎂涂層：利用等離子噴涂設備將配置好的硅鎂粉熔射沉積在不銹鋼背管上面形成硅鎂涂層。本發(fā)明的靶材安全性能高，而且均勻性好。
【IPC分類】C23C4/08, C22C23/00, C23C4/06, C23C14/34, C23C4/134, C22C28/00, C23C4/131
【公開號】CN105506564
【申請?zhí)枴緾N201510978709
【發(fā)明人】陳欽忠, 張科, 林志河
【申請人】福建阿石創(chuàng)新材料股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月24日