[发明专利]一种10B富集的ZrB2溅射靶材的制备方法及应用

摘要

本发明提供了一种¹⁰B富集的ZrB₂溅射靶材的制备方法及应用，属于溅射靶材制备及应用领域。该方法包括以下步骤：采用碳热还原反应制备¹⁰B富集的ZrB₂粉体，将该ZrB₂粉体装入高强石墨模具中，再惰性气氛保护下热压烧结，得到ZrB₂靶材，该靶材用于直流磁控溅射制备¹⁰B富集的ZrB₂薄膜。本发明提供的制备方法工艺过程简单，成本低，易于实现产业化生产，热压烧结过程无须添加烧结助剂，得到的ZrB₂溅射靶材纯度高、相结构单一、致密度高、导电性好，适于直流磁控溅射制备ZrB₂薄膜。

主权项

1.一种¹⁰B富集的ZrB₂溅射靶材的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下：1)制备¹⁰B富集的ZrB₂粉体；2)将¹⁰B富集的ZrB₂粉体装入高强石墨模具中；3)在惰性气氛保护下热压烧结，烧结的温度为1800～2100℃，加热方式为中频感应加热，加热功率大于350KW，热压烧结的压力为30～100MPa，通过双向加压实现；4)热压烧结的ZrB₂陶瓷坯体进行加工后处理，得到¹⁰B富集的ZrB₂溅射靶材;所述步骤1)采用碳热还原反应制备¹⁰B富集的ZrB₂粉体，利用纯度均大于99.9％的ZrO₂、¹⁰B富集的H₃BO₃、C及B为合成原料，且ZrO₂：H₃BO₃：C：B的质量比为100:(100～180):(40～70):(0～5)，其中，¹⁰B富集的H₃BO₃中¹⁰B的富集度为40～99％；将原料脱水、球磨后，于真空碳管炉中碳热还原反应得到¹⁰B富集的ZrB₂粉体，其中，反应真空度小于10^‑1Pa，反应温度为1500～2000℃，反应时间为1～6h。