关于镍锆合金靶材性能，制备方法及其应用介绍

镍锆合金靶材是一种由镍（Ni） 和锆（Zr） 两种金属元素按一定比例（常见的如Ni70Zr30）通过熔炼工艺做成圆形或矩形的溅射靶材。具有高强度，良好的热稳定性和优异的耐腐蚀性。广泛用于电子信息领域，表面防护领域以及生物医学领域等。

镍锆合金靶材主要特点与优势

优异的耐腐蚀性与抗氧化性：镍锆合金薄膜结合了两者的优点
高强度和良好的热稳定性：镍锆可以形成多种金属间化合物，这些化合物具有高硬度、高强度和良好的抗蠕变性能。
优异的扩散阻挡性能：镍锆合金薄膜，特别是非晶态的镍锆薄膜，由于其致密的非晶结构，没有晶界作为快速扩散通道，能非常有效地阻挡铜、硅等原子的迁移，是优秀的扩散阻挡层材料。
良好的导电性：与一些绝缘的氮化物或氧化物阻挡层相比，镍锆合金具有一定的导电性，这在某些电路设计中是一个优势。

镍锆合金靶材制备方法

原料准备：选择高纯度的镍（Ni）块和锆（Zr）块作为原料。对金属原料进行表面处理，如机械打磨、酸洗，去除表面的氧化层和油污。根据目标合金成分（例如原子比为1:2的NiZr），精确计算镍和锆的重量。
熔炼：将按配比称量好的镍和锆原料放入真空感应熔炼炉的坩埚（通常是水冷铜坩埚）中。将熔炼室抽至高真空（如10-3 Pa以下），然后充入高纯度氩气作为保护气体。此过程可能重复数次，以大限度去除炉内的氧气和氮气。启动加热系统，将原料完全熔化。为了确保成分绝对均匀，熔炼后的合金液可能会被浇铸成锭，然后将锭翻转，反复熔炼3-5次，这个过程称为“纽扣锭熔炼”。
浇铸成型：将均匀的合金液浇注到预热的铜模中，冷却后得到成分均匀的镍锆母合金锭。
均匀化退火： 铸锭通常存在一定的成分偏析，需要在高温下进行长时间退火，使元素扩散均匀。
热机械加工： 将铸锭进行热锻、热轧等塑性加工。后通过车床、铣床等机械加工，将合金锭加工成所需尺寸和形状的靶材成品。

镍锆合金靶材应用领域