[发明专利]一种有机平面靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机平面靶材及其制备方法，其中制备方法包括以下步骤：碳纳米管(CNT)粉末和聚四氟乙烯(PTFE)粉预先混合成CNT：PTFE重量比为1：99，3：97，5：95，10：90，15：85的混合体。石墨粉与PTFE粉末以15：85、30：70的重量比混合，制备出碳含量高于CNT/PTFE的复合靶材，乙炔炭黑体积分数为0.4％的PTFE混合粉末，采用冷压烧结法制备CNT(石墨/炭黑)/PTFE复合聚合物靶材，然后进行铣削、焊接背板，制备的靶材直径和高度不受限制，工艺参数为：预成型压力为14.71～29.4MPa，保压10min左右，烧结温度为327℃以上，该有机复合靶材导电性好，可使用中频电流(MF)进行磁控溅射，效率高，且由该靶材制备的氟碳薄膜具有好的光透性和疏水性、低表面能、有高的硬度和模量。

技术领域

本发明涉及靶材及靶材制备技术领域，具体为一种有机平面靶材及其制备方法。

背景技术

有机靶材适用于平面显示、柔性显示器、汽车、纺织纤维、电子设备等领域，这就要求有机靶材具有高纯度、高密度、大尺寸一体化等优点。

目前，主要使用预制粉末和热压缩成型来制备PTFE靶材，考虑到有机材料是不导电的，射频溅射在使用绝缘材料沉积薄膜时广泛应用，但这种方法成本高，生产率低，应用于大面积衬底时存在困难，所以为解决这一问题，在PTFE粉末中混入CNT或石墨粉或炭黑来使靶材具有导电性，这样就可以用中频(MF)溅射法沉积绝缘薄膜用导电靶代替射频(RF)溅射。

为了满足更高的镀膜要求，迫切需要一种新的技术制备出高性能的有机靶材。

为了解决上述问题，本案由此而生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机平面靶材及其制备方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种有机复合靶材，其特征在于，厚度为3～15mm，靶材的相对密度≥97％，纯度≥99.99％，氧含量≤200ppm，碳元素的含量为1～30wt％，其余为PTFE。

包括如下步骤：

步骤1.树脂的预处理；

步骤2.树脂过筛；

步骤3.粉末混合；

步骤4.预成型；

步骤5.烧结；

步骤6.铣削成型；

步骤7.连接背板。

在步骤1中，PTFE粉末的温度在成型前应加以调整，调整的方法为将备用的树脂装入容器中，置于23～25℃的环境下，放置24～48h，预成型时也在此温度下进行。

优选的，PTFE粉的平均粒度为150～250微米；采用试剂级石墨颗粒不大于30um，残渣含量小于0.15％，水分小于0.5％，相对密度2.09～2.25，炭黑粒度为20um。

优选的，步骤2中，在使用前要用10～20目筛进行过筛，在过筛过程中严禁杂质引入，以防影响产品性能。

优选的，步骤3中，采用干法混合，称取一定量的PTFE粉，加入高速混合机的锅中，合盖，搅拌0.5～1min，使树脂松动，停止搅拌，按配方加入填充剂合盖后，启动搅拌器，搅拌2～8min，在搅拌的情况下出料，搅拌混合效果与搅拌的速度、时间、配方量和物性有关，在高速混合时有热量产生，为保证混合效果，其混合锅应有隔套层，可通冷却水冷却，保证锅内物料不受影响。