[发明专利]一种整体成形大长径比钨管靶材的制备方法

摘要

本发明公开了一种磁控溅射镀膜用整体成形大长径比钨管靶材的制备方法，该方法以纯度为99.9％～99.999％的钨粉为原料，将钨粉装入包套，然后真空热除气，将除气完成的包套与成形工装装配在热等静压机中压制后通过机械加工获得与背管整体绑定的大长径比钨管靶材；本发明制备的整体成形大长径比钨管靶材具有以下优点：(1)钨管靶材致密度高，密度达到19.1g/cm³以上，相对密度大于99％；(2)氧含量在10～1000ppm可控；(3)晶粒细小均匀，平均晶粒尺寸100μm以下；(4)钨管靶材的长径比大于15：1，直线度小于3mm；(5)钨管靶材层与背管达到冶金结合绑定良好，能够满足高端溅射镀膜行业的需求。

主权项

1.一种整体成形大长径比钨管靶材的制备方法，其特征在于：以高纯钨粉为原料，经过装粉和真空热除气工序后将包套与成形工装装配，在热等静压机中进行热等静压后通过机械加工获得与背管整体绑定的大长径比钨管靶材；所述真空热除气的最终除气温度为500‑700℃，最终真空度大于1×10‑3Pa，保温时间为30‑120min；所述热等静压的温度900～1300℃，压力80～150MPa，保温时间为1～5h；所述钨管靶材的长径比大于15：1，直线度小于3mm；所述高纯钨粉的纯度为99.9％～99.999％，粒度为‑200～+250目；所述包套包括：包套内管(5)、包套外管(4)、包套端盖(2)和除气导管(3)，所述包套内管(5)与包套外管(4)同轴设置，所述包套内管(5)设置在所述包套外管(4)的内侧；所述包套端盖(2)设置于所述包套内管(5)和包套外管(4)的轴向两端，并位于所述包套内管(5)的外侧壁和包套外管(4)的内侧壁之间，用于包套的轴向两端的组装密封；所述除气导管(3)开设于所述包套外管(4)轴向一端的侧壁，并与包套内管(5)的外侧壁和包套外管(4)的内侧壁之间的管间空隙相通；所述包套内管(5)、包套外管(4)、包套端盖(2)和除气导管(3)的材料为TA1钛材料；所述包套内管(5)作为所述钨管靶材的背管，在热等静压中，所述钨管靶材与所述背管整体绑定；所述成形工装包括支撑芯棒(6)和定位支撑螺纹盖(1)，所述定位支撑螺纹盖(1)同轴设置于所述包套内管(5)的内侧，所述包套内管(5)和包套外管(4)的轴向两端均通过所述定位支撑螺纹盖(1)与所述支撑芯棒(6)进行装配连接定位；所述支撑芯棒(6)的材料为镍基高温合金、钨合金或者钼合金，所述定位支撑螺纹盖(1)的材料为45#碳钢；装粉时，所述钨粉填充至所述包套内管(5)的外侧壁和包套外管(4)的内侧壁之间的管间空隙中，装粉间隙偏差小于0.3mm，所述装粉间隙为所述包套内管(5)的外侧壁和包套外管(4)的内侧壁之间的径向距离。