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钽靶材制备方法及应用介绍


钽靶材与其原材料具有相同的特性。钽是一种稀有、坚硬、蓝灰色、具有高度耐腐蚀性的难熔金属之一。钽的熔点为2980℃,密度为16.68g/cm3。钽具有熔点高、蒸汽压低、冷加工性能好、化学稳定性高、抗液态金属腐蚀能力强、表面氧化膜介电常数大等一系列优异性能,在电子、冶金、钢铁、化工、硬质合金、原子能、超导技术、汽车电子、航空航天、医疗卫生和科学研究等高新技术领域有重要应用。

钽靶材


钽靶材特征
钽靶材形状:平面靶 旋转靶 异型定制
钽靶材纯度:3N5, 4N
钽靶材尺寸:按图纸加工或其他者定制
我们还可以提供钽丝、钽粒、钽片、钽粉等

钽旋转靶材


钽靶材制备工艺
采用钠热还原法生产的钽粉,钽粉的松装密度为1.8-2.6(g/cm3) ,粒径为2-3微米。将钽粉在乳胶包套中进行冷等静压成型,冷等静压成型的压力大于200MPa,保压时间大于20min,得到钽坯。

将钽坯进行烧结,烧结的真空度大于1*10-2MPa,温度大于2400°C,保温时间大于1.5h。烧结得到的钽坯的密度15.4g/cm3,纯度99.99%。

烧结得到的钽坯进行轧制,轧制的总加工率为30%-60%。将后进行热处理,热处理的温度为钽坯熔点的25%-45%,终得到钽靶材。

该制备方法是通过粉末冶金的方法制得了钽靶材加工坯料,其优点是内部组织细小均匀,并得到了无织构的内部组织;再通过压力加工工艺与热处理工艺,获得了细小且均匀一致的内部组织,得到了满足高端溅射机台使用的钽靶材要求。下图是铌溅射靶材典型的显微金相检测图片,平均粒径<100um。

钽靶材金相图


钽靶材应用
将其与铜背靶进行焊接,然后进行半导体或光学溅射,将钽原子以氧化物形成淀积在基板材料上,实现溅射镀膜;钽靶材主要应用于半导体镀膜、光学镀膜等行业。在半导体工业中,目前主要使用金属(Ta)通过物理气相沉积法(PVD)镀膜并形成阻挡层作为靶材。

钽的其它应用
电容器
每年消耗的钽约有一半用于电子工业,主要用作电容器的粉末和电线。钽电容器在电信、数据存储和植入式医疗设备等空间敏感型高端应用中受到青睐。

半导体
使用物理气相沉积(PVD)工艺,将钽溅射靶材“溅射”到半导体衬底上,形成薄膜扩散屏障以保护铜互连。钽溅射靶材用于各种其他产品,包括磁性存储介质、喷墨打印机头和平板显示器。

发动机涡轮叶片
该金属的高熔点和耐腐蚀性使其适用于合金化应用。钽用于镍基高温合金,其主要应用是飞机发动机和陆基燃气轮机的涡轮叶片。

化学加工设备
钽的高耐腐蚀性和耐高温性使该金属成为化学和制药行业中容器、管道、阀门和热交换器衬里的理想结构材料。

钽靶材合金类型
除钽靶材外,我们还可以提供钽硅合金、钽铝合金、钽钨合金、镍钽合金、钴锆钽合金、氮化钽 、碳化钽、硼化钽、五氧化二钽等溅射靶材。


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