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铌靶材 制备工艺及主要用途

铌溅射靶材

铌溅射靶材与其源材料具有相同的特性。铌是一种银灰色的、稀有的、质地较软且具有延展性的过渡金属,它的熔点为2468℃,密度为8.57g/cm3,蒸气压为0.0755帕(2741K)。铌溅射靶材料纯度可达99.95%以上,晶粒尺寸小,再结晶组织好,三轴一致性好。作为阴极溅射靶材,它所形成的氧化膜质量均匀,不会与空气中的其他物质发生反应,具有持久的保护作用。它还用于各种超导合金,是珠宝生产中的常见元素。

铌溅射靶材特征
铌溅射靶材形状:平面靶 旋转靶 异型定制
铌溅射靶材纯度:3N5
铌溅射靶材尺寸:按图纸加工或其他者定制
我们还可以提供铌丝、铌粒、铌片、铌粉等

铌溅射靶材

铌溅射靶材制备工艺
将纯度99.95%铌铸锭依次经过一次锻造、一次酸洗、一次真空退火、二次锻造、二次酸洗、二次真空退火、错位轧制、三次酸洗和三次真空退火,得到铌溅射靶材。

1、将铌铸锭依次进行一次锻造,一次锻造的方式为先轴向拔长,再径向墩粗。轴向拔长的变形量为50~80%,例如可以是50%,52%,55%,58%,60%,63%,65%,67%,70%,72%,75%,77%,80%等;径向墩粗的变形量为50~80%,例如可以是50%,52%,55%,58%,60%,63%,65%,67%,70%,72%,75%,77%,80%等。这里说的变形量是某一方向上尺寸的变化量占原尺寸的比例。一次锻造的温度为400~600℃,例如可以是400℃,420℃,440℃,460℃,480℃,500℃,520℃,540℃,560℃,580℃,600℃等。

2、一次酸洗、二次酸洗和三次酸洗使用的酸洗液均为市售硫酸浓度为98%、市售氢氟酸浓度为40%和市售硝酸浓度为65%的混合酸液。三次酸洗的时间均为2~5min,例如可以是2min,2.2min,2.4min,2.6min,2.8min,3min,3.2min,3.4min,3.6min,3.8min,4min,4.2min,4.4min,4.6min,4.8min,5min等。

4、一次真空退火和二次真空退火的温度均为1000~1200℃,例如可以是1000℃,1020℃,1040℃,1060℃,1080℃,1100℃,1120℃,1140℃,1160℃,1180℃,1200℃等;真空度均≤0.2pa,例如可以是0.01pa,0.03pa,0.05pa,0.08pa,0.1pa,0.13pa,0.15pa,0.17pa,0.2pa等;时间均为1~3h,例如可以是1h,1.2h,1.4h,1.6h,1.8h,2h,2.2h,2.4h,2.6h,2.8h,3h等。

5、二次锻造的方式为径向墩粗。径向墩粗的变形量为40~60%,例如可以是40%,42%,44%,46%,48%,50%,52%,54%,56%,58%,60%等;温度为400~600℃,例如可以是400℃,420℃,440℃,460℃,480℃,500℃,520℃,540℃,560℃,580℃,600℃等。

6、错位轧制中,上轧辊和下轧辊的轴线位错量为4~8mm,例如可以是4mm,4.2mm,4.5mm,.8mm,5mm,5.3mm,5.5mm,5.8mm,6mm,6.2mm,6.5mm,6.7mm,7mm,7.3mm,7.5mm,7.8mm,8mm等;转动速度相等均为0.5~1rad/s,例如可以是0.5rad/s,0.55rad/s,0.6rad/s,0.65rad/s,0.7rad/s,0.75rad/s,0.8rad/s,0.85rad/s,0.9rad/s,0.95rad/s,1rad/s等;变形量≥80%,例如可以是80%,81%,82%,83%,84%,85%,86%,87%,88%,89%,90%等。

7、三次真空退火的温度为850~1000℃,例如可以是850℃,870℃,880℃,900℃,910℃,920℃,930℃,940℃,950℃,960℃,970℃,980℃,990℃,1000℃等;真空度为≤0.2pa,例如可以是0.01pa,0.03pa,0.05pa,0.08pa,0.1pa,0.13pa,0.15pa,0.17pa,0.2pa等;时间为40~90min,例如可以是40min,45min,50min,55min,60min,65min,70min,75min,80min,85min,90min等。

该制备方法将两次锻造和错位轧制相结合,两次锻造破坏靶材内部的晶粒结构,使得晶粒尺寸变小,错位轧制使得靶材内部的晶粒更均匀,再结合三次热处理过程,制得了晶粒尺寸小、晶粒取向均匀的铌靶材;且工艺操作简便,制备成本较低,适用性广。下图是铌溅射靶材典型的显微金相检测图片,平均粒径<100um。


铌溅射靶材金相图

铌溅射靶材应用
铌溅射靶材主要应用于表面工程材料,如船舶、化工、液晶显示器(LCD)以及耐热、耐腐蚀高导电等镀膜行业,薄膜太阳能工业,低辐射玻璃工业,平板显示工业,光学镀膜工业,工具及装饰镀膜工业。

铌的其它应用
钢铁生产
铌是一种有效的钢微合金化元素,在其中形成碳化铌和氮化铌。这些化合物改善了晶粒细化,延缓了重结晶和沉淀硬化。这些相同的铌合金通常用于管道建设。

高温合金
镍基、钴基和铁基高温合金中铌的用量高达6.5%,用于喷气发动机部件、燃气轮机、火箭组件、涡轮增压器系统、耐热和燃烧设备等应用。铌在高温合金的晶粒结构中沉淀硬化γ“相。

超导磁体
铌锗(Nb3Ge)、铌锡(Nb3Sn)以及铌钛合金用作超导磁体的II型超导线。这些超导磁体用于磁共振成像和核磁共振仪器以及粒子加速器。

铌溅射靶材合金类型
除铌溅射靶材外,我们还可以提供铌锡合金、铌锆合金、铌铪合金、铌镍合金、钼铌合金、铝铌合金、铌酸锂合金等溅射靶材。


感谢您阅读我们的文章,希望它可以帮助您更好地了解铌溅射靶材制备工艺及主要用途。如果您想了解更多关于金属粉末的信息,请收藏我们的网站鑫康新材料靶材生产厂家https://www.xk-sputteringtarget.cn/


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