铝钛硅合金靶材具有高熔点,高硬度和抗氧化性强等特征。通过粉末冶金法,将铝、钛、硅的粉末按一定比例混合,经过压制、烧结等工艺制成靶材。广泛应用于半导体、光学镀膜、显示面板及耐磨涂层等领域。
铝钛硅合金靶材性能特点
高硬度与耐磨性:Ti和Si的加入显著提升合金的硬度和耐磨损性能。
抗氧化性:Al和Ti形成的氧化物层可增强高温环境下的稳定性。
低电阻率:适合电子器件中的导电薄膜制备。
铝钛硅合金靶材制备方法
原料准备:称取铝粉≥99.9%、钛粉≥99.5%、硅粉≥99.5%,铝粉平均粒径优选 10-100μm,钛粉平均粒径优选 10-300μm。铝粉占比60-85 at%,钛粉占比10-30 at%,硅粉占比 5-15 at%。
混料与预压:将称取的铝粉、钛粉、硅粉在三维混料机中混合0.5~6小时,确保均匀性;将混合粉末装入烧结模具,常温下预压(压紧力10~30 MPa),固定模具螺栓限制非轴向运动。
真空热压烧结:将模具放入真空热压机,抽至真空度达6.7×10⁻¹⁰ Pa后开始升温。第一阶段升温至450°C-500°C,保温5-10分钟,此时压力保持5-10 MPa。继续升温至800°C-1500°C,同时将压力提高至15-100 MPa,保温保压≥10分钟。降温时同步降低压力至5-10 MPa,冷却至室温后脱模,得到坯料。
后处理:对坯料进行车削或磨削加工,使其达到目标尺寸及表面光洁度。
铝钛硅合金靶材主要应用领域
半导体:用于集成电路的金属化层或阻挡层(如Cu互连的扩散阻挡层)。
光学镀膜:制备高反射率或抗反射涂层,如红外光学器件。
显示技术:OLED或LCD中的电极薄膜(如透明导电氧化物底层)。
工具涂层:切削工具、模具表面的耐磨涂层(Ti-Si增强耐磨性)。
铝钛硅合金主要应用领域
航空航天领域:航空航天对材料的 “轻质 - 高强度 - 耐热” 要求严苛,铝钛硅合金是理想选择之一。
汽车工业:汽车轻量化是降低能耗的核心方向,铝钛硅合金的综合性能适配多个关键部件。
机械制造与工业设备:在通用机械中,需平衡 “耐磨、轻质、易加工”,铝钛硅合金适用于多种运动部件。
电子与 3C 领域:电子设备对 “散热、结构强度、轻量化” 需求突出,铝钛硅合金可胜任关键部件。
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