一种钼钛合金溅射靶材板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于板材制备技术领域，具体涉及一种钼钛合金溅射靶材板的制备方法。
【背景技术】
[0002]溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，其中被粒子轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。按成份可将靶材分为纯金属靶材、合金靶材和陶瓷化合物靶材。
[0003]当前，平面显示器中的导电膜材料主要是铝，阻挡层材料主要用钼作为溅射靶材形成钼薄膜。但随着LCD面板尺寸的大型化，需要电阻率更小的导电膜材料，而铜代替铝的趋势正在形成。实践表明，钼钛合金是替代纯钼的最好材料之一。钛具有和铜优异的附着性，而钼有利于其致密阻挡层的稳定性。因此，平面显示器用Mo-Ti作为铜和铝合金的底层或者覆盖层，以尽可能避免形成隆起，控制反射率，并提供保护，使其在光刻过程中免受化学侵蚀。
[0004]钼钛合金是以钼为基体加入少量钛元素形成的合金，又称MT合金。相比纯钼，在钼中加入置换型固溶元素钛，形成连续固溶体，起到一定的固溶强化作用，并改善了钼的低温塑性，使其强度增加很多而塑性并不下降，同时又提高了钼的再结晶温度。由于钛的固溶强化作用，也使得钼钛合金相比纯钼具有较高的室温强度和高温强度。同时，钛金属本身良好的耐腐蚀性能也使得钼钛合金具有比纯钼更好的耐腐蚀性能。
[0005]目前含钛量较高(>5% )的钼钛合金多采用热等静压制备方式或热压烧结方式，这种方法对设备要求严格，成本较高，同时产品规格尺寸受到设备局限，产品质量波动较大。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种钼钛合金溅射靶材板的制备方法，解决了现有热等静压制备方式或热压烧结方式存在的成本高，产品质量波动大的问题。
[0007]本发明所采用的技术方案是，一种钼钛合金溅射靶材板的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0008]步骤1，将钼粉和钛粉装进三维混料机中，充入氩气，使两种粉末在氩气气氛中充分混合，得到钼钛合金粉末；
[0009]步骤2，将步骤I得到的钼钛合金粉末放入模具中冷等静压得到预成形坯；
[0010]步骤3，将步骤2得到的预成形坯抽真空后在氦气气氛下烧结，得到烧结毛坯；
[0011]步骤4，将步骤3得到的烧结毛坯经过机加工后得到钼钛合金溅射靶材板。
[0012]本发明的特点还在于，
[0013]步骤I中钼钛合金粉末中钛粉的含量为5?25wt%，其余为钼粉。
[0014]步骤I中钼粉的费氏平均粒度为1.0 μπι?8.0 μπι，纯度彡99.99% ;钛粉的费氏平均粒度为3.0μπι?15.0 μm，纯度彡99.99%。
[0015]步骤I中三维混料机中混料罐的转速为20r/min?40r/min，混料时间为5?9h。
[0016]步骤2中冷等静压压力为150?220Mpa。
[0017]步骤3中烧结的最高烧结温度为1900°C?2000°C，烧结时间为4?7h。
[0018]本发明的有益效果是，本发明钼钛合金溅射靶材板的制备方法，采用传统粉末冶金方法，同时在烧结过程中抽真空并通入保护气氛氦气，使得制备得到的钼钛合金溅射靶材板，可以直接生产满足现需求的大尺寸溅射靶材，产品质量得到保证，且该方法成本较低，基本无废料，无污染，可以使钼钛合金溅射靶材板的成本显著降低。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例1所制备的钼钛合金溅射靶材板的SEM照片；
[0020]图2为本发明实施例2所制备的钼钛合金溅射靶材板的SEM照片；
[0021]图3为本发明实施例3所制备的钼钛合金溅射靶材板的SEM照片。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0023]本发明钼钛合金溅射靶材板的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0024]步骤I，分别选取费氏平均粒度为1.0 μπι?8.0 μm，纯度彡99.99%的钼粉；费氏平均粒度为3.0μπι?15.0 μm，纯度彡99.99%的钛粉；
[0025]步骤2，将钼粉和钛粉装进三维混料机中，充入氩气，使两种粉末在氩气气氛中充分混合，混料罐的转速为20r/min?40r/min，混料时间为5?9h，得到钼钛合金粉末；钼钛合金粉末中钛粉的含量为5?25wt%，其余为钼粉；
[0026]在旋转混料罐的同时通入氩气，为了防止混料时粉末氧元素升高，以及粉末在罐底聚结造成混料不充分；
[0027]步骤3，将步骤2得到的钼钛合金粉末放入模具中冷等静压，冷等静压压力为150?220Mpa，得到预成形坯；所得预成形坯的密度为理论密度的50%?70% ;
[0028]步骤4，将步骤3得到的预成形坯抽真空后在氦气气氛下烧结，最高烧结温度为1900°C?2000°C，烧结时间为4?7h，得到烧结毛坯；得到的烧结钼钛合金板坯的密度多理论密度的98%。
[0029]步骤5，将步骤4得到的烧结毛坯经过机加工后得到钼钛合金溅射靶材板。
[0030]实施例1
[0031](I)按9:1的重量比称取钼粉和钛粉，放入可通氩气的三维混料机中，混料罐转速为25r/min，混料8h得到钼钛合金粉末；其中钼粉的的费氏平均粒度为5.0 μπι，纯度为99.99 %，钛粉的费氏平均粒度为9.0 μ m，纯度为99.99 %。
[0032](2)将步骤(I)所得钼钛合金粉末置于一定规格的模具中，用冷等静压机压制，压力为200Mpa，得预成形还；
[0033](3)将步骤(2)所得预成形坯进行抽真空并通入保护气氛氦气烧结，最高烧结温度达1950°C，烧结时间4h，得烧结毛坯，得到的烧结钼钛合金板坯的密度为理论密度的
98.6% ；
[0034](4)将步骤(3)的烧结毛坯使用线切割设备切割至成品尺寸，得钼钛合金溅射靶材板。
[0035]图1为实施例1制备得到的钼钛合金溅射靶材板的SEM照片。从图1中可看出晶界明显，晶粒大小均一，在20 μ m左右，结构致密。
[0036]实施例2
[0037](I)按8:2的重量