專利名稱：含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靶材的制造方法，具體來說，涉及一種含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合 靶材的制造方法。
背景技術(shù)：
硬盤為現(xiàn)代用來存儲大量數(shù)據(jù)的主要裝置，而數(shù)據(jù)主要是存放在硬盤盤片上的磁性 薄膜記錄層，所述磁性薄膜記錄層主要成分是具有鉑(Pt)貴金屬的鈷(Co)基合金材料。常 規(guī)所述磁性薄膜記錄層利用濺鍍用的靶材，以濺鍍(Sputtering)過程方式被覆于硬盤盤片 上。
在常規(guī)技術(shù)中，鈷鉻鉑-二氧化硅(CoCrPt-Si02)薄膜是目前高容量硬盤的磁記錄薄膜 主要的材料。其中，由于內(nèi)含Si02陶瓷，因此需采用粉末冶金過程來制備CoCrPt-Si02 靶材，亦即，選用Co粉、Cr粉、Pt粉與Si02粉充分混合，或選用CoCrPt預(yù)合金粉與 Si02粉充分混合之后，再利用熱壓過程或熱均壓過程將靶材成型和致密化。
常規(guī)的粉體混合方式分為干式混粉和濕式混粉兩種，二者主要的差異在于是否選擇 在溶液中進(jìn)行混粉，但無論采用何種混粉方式，都無法克服金屬粉體與陶瓷粉體比重差 異甚大而無法均勻混合的問題。
另外，在濕式混粉過程中，Co粉、Cr粉、Pt粉和Si02粉是在混合球體內(nèi)進(jìn)行混粉， 以形成混合漿體。因此，濕式混粉過程完成后，將所述混合漿體自所述混合球體內(nèi)取出 時，會有部分所述混合漿體殘留粘滯于所述混合球體內(nèi)。其中，由于所述CoCrPt-Si02 靶材中的Pt貴金屬的含量高達(dá)百分的三十重量百分比(30wt呢)以上，故濕式混粉過程將 會造成大量的Pt貴金屬的浪費，因而增加靶材的制造成本。
因此，有必要提供一種創(chuàng)新且富有進(jìn)步性的含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造 方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造方法，所述制造方法包括
(a)提供磁性金屬粉體和陶瓷粉體，所述粉體的純度大于99.9%; (b)將所述陶瓷粉體和所
述磁性金屬粉體在溶劑中進(jìn)行濕式混粉，以形成漿體，其中所述陶瓷粉體披覆于所述磁
性金屬粉體的表面；(c)干燥所述漿體，以形成陶金復(fù)合粉體；(d)將所述陶金復(fù)合粉體與貴金屬粉體進(jìn)行干式混粉，所述貴金屬粉體的純度大于99.9%;和(e)成型和致密化混合 后的所述陶金復(fù)合粉體和所述貴金屬粉體，以形成所述含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶 材。
本發(fā)明的制造方法先利用濕式混粉過程，將所述陶瓷粉體均勻地被覆于所述磁性金 屬粉體的表面，并經(jīng)由干燥過程后，取得所述陶金復(fù)合粉體，再利用干式混粉過程將所 述貴金屬粉體與所述陶金粉體均勻混合，最后利用成型和致密化過程將所述陶金復(fù)合粉 體制成致密的靶材。本發(fā)明的制造方法可均勻地混合所述磁性金屬粉體、所述陶瓷粉體 和所述貴金屬粉體，并且可減少靶材制作過程中所述貴金屬粉體的浪費，故可改善靶材 的質(zhì)量和降低靶材的制造成本。


圖1顯示本發(fā)明含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造方法的流程圖；和 圖2顯示本發(fā)明含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的局部放大示意圖。
具體實施例方式
圖1顯示本發(fā)明含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造方法的流程圖；圖2顯示本 發(fā)明含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的局部放大示意圖。其中，所述含貴金屬的金屬基 陶瓷復(fù)合靶材的制造方法，可應(yīng)用于磁記錄產(chǎn)業(yè)、光電產(chǎn)業(yè)或半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的薄膜濺鍍過 程。配合參考圖1和圖2，首先，參考步驟Sll，提供磁性金屬粉體11和陶瓷粉體12， 所述粉體11、 12的純度較佳大于99.9%。在本實施例中，所述磁性金屬粉體11和所述 陶瓷粉體12的純度大于99.95%。其中，所述磁性金屬粉體11可為鈷或鈷鉻合金。
在本實施例中，所述陶瓷粉體12選用二氧化硅(Si02)或二氧化鈦(Ti02)。其中，所 述陶瓷粉體12的粒徑較佳為0.07到1.0微米Oim)。
參考步驟S12，將所述陶瓷粉體12和所述磁性金屬粉體11于溶劑(例如水或酒精) 中進(jìn)行濕式混粉，以形成漿體，其中所述陶瓷粉體12披覆于所述磁性金屬粉體11的表 面。在步驟S12中，所述磁性金屬粉體11的表面和所述陶瓷粉體12的表面帶有不同電 性的電荷，使所述陶瓷粉體12披覆于所述磁性金屬粉體11的所述表面，以提升混合的 均勻度。較佳地，所述濕式混粉的混合時間為6到24小時。
要注意的是，根據(jù)不同的混合材質(zhì)和混合條件，在步驟S12中，可另外包括調(diào)整pH 值步驟，加入酸或堿溶液以調(diào)整所述漿體的pH值，以使所述磁性金屬粉體11的表面和 所述陶瓷粉體12的表面帶有不同電性的電荷。
參考步驟S13，干燥所述漿體，以形成陶金復(fù)合粉體。在本實施例中，是以真空干燥方法干燥所述漿體，其中，真空干燥的溫度為80'C到160°C，真空干燥時間為2到6 小時，真空干燥的真空度小于760托(torr)。
參考步驟S14，將所述陶金復(fù)合粉體與貴金屬粉體13進(jìn)行干式混粉，所述貴金屬粉 體13的純度大于99.9%。在本實施例中，所述貴金屬粉體B選用鉑(Pt)，且其純度大于 99.95%，并且，所述干式混粉的混合時間較佳為4到8小時。
參考步驟S15，成型和致密化混合后的所述陶金復(fù)合粉體和所述貴金屬粉體13，以 形成本發(fā)明含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材1。在本實施例中，是以熱壓(hot pressing) 過程或熱均壓(hotisostaticpressing)過程進(jìn)行所述成型和致密化步驟，其中，成型和致密 化的溫度為80(TC到120(TC，成型和致密化的時間為1到4小時。
較佳地，所述陶瓷粉體12的重量百分比為5%到12%,所述貴金屬粉體13的重量 百分比為20%到50%，其余的重量百分比為所述磁性金屬粉體11含量。在本實施例中， 所述磁性金屬粉體11為鈷鉻合金，其中所述陶瓷粉體12的重量百分比為5%到12%, 所述貴金屬粉體13的重量百分比為20%到50%，所述鈷鉻合金的鉻的重量百分比為4% 到16%，其余的重量百分比為所述鈷鉻合金的鈷的重量百分比。
茲以下列實例予以詳細(xì)說明本發(fā)明，唯并不意謂本發(fā)明僅局限于此等實例所揭示的 內(nèi)容。
實例h
本實例以鈷鉻鉑-二氧化硅(CoCrPt-Si02)合金濺鍍靶材的制作為例。首先，提供純度 高達(dá)99.957。以上且具有磁性的鈷(Co)粉，以及提供純度也高達(dá)99.95免以上的鉻(Cr)粉、 鉑(Pt)粉、二氧化硅(Si02)粉(粒徑0.25 pm)。其中，鈷的含量為百分的四十六重量百分 比(46wt呢)，鉻的含量為5wt呢的，鉑的含量為42wt呢，二氧化硅的含量為7 wt%。接 著，將Co粉、Cr粉和Si02粉體放入pH值為7的去離水中進(jìn)行濕式混粉18小時。接 著，將CoCr-Si02漿體放入真空烘箱中，在真空度為76托中進(jìn)行真空干燥步驟，其中， 干燥溫度為12(TC，干燥時間為4小時，即可將Si02粉體均勻地被覆在Co粉和Cr粉的 表面上。最后，取干燥后的CoCr-Si02粉體，與Pt粉體以不加溶劑的干式混粉方式充分 混合4小時之后，將混合均勻的粉體放入石墨模具中，以熱壓方式，在IIO(TC、持溫 1.5小時的條件下，將混合粉體壓成靶材形狀并將靶材致密化之后，即制得高純度、組 織細(xì)致、成分均勻的CoCrPt-Si02靶材。
實例2:
本實例以鈷鉻鉑-二氧化鈦(CoCrPt-Ti02)合金濺鍍靶材的制作為例。首先，提供純度 高達(dá)99.95呢以上具有磁性的鈷(Co)粉，以及提供純度也高達(dá)99.95呢以上的鉻(Cr)粉、鉑(Pt)粉、以及二氧化鈦(TiO2)粉(粒徑0.07 |_im)。其中，鈷的含量為48wt呢，鉻的含量為 13wt%，鉑的含量為31wt呢，二氧化鈦的含量為8 wt%。接著，將Co粉、Cr粉與Ti02 粉體放入去離水中，且以氨水調(diào)整溶液的pH值為8之后，進(jìn)行濕式混粉12小時。接著， 將CoCr-Ti02漿體放入真空烘箱中，在真空度為76托中進(jìn)行真空干燥步驟，其中，干燥 溫度為160'C，干燥時間為2小時，即可將Ti02粉體均勻地被覆在Co粉和Cr粉的表面 上。最后，取干燥后的CoCr-Ti02粉體，與Pt粉體以不加溶劑的干式混粉方式充分混合 6小時之后，將混合均勻的粉體以不銹鋼封罐(canning)之后，以熱均壓方式在800°C 、持 溫4小時的條件下，將粉體壓成靶材形狀并將靶材致密化之后，即可制得高純度、組織 細(xì)致、成分均勻的CoCrPt-Ti02靶材。
本發(fā)明的制造方法先利用濕式混粉過程，將所述陶瓷粉體均勻地被覆于所述磁性金 屬粉體的表面，并經(jīng)由干燥過程后，取得所述陶金復(fù)合粉體，再利用干式混粉過程將所 述貴金屬粉體與所述陶金粉體均勻混合，最后利用成型和致密化過程將所述陶金復(fù)合粉 體制成致密的耙材。本發(fā)明的制造方法可均勻地混合所述磁性金屬粉體、所述陶瓷粉體 和所述貴金屬粉體，并且可減少靶材制作過程中所述貴金屬粉體的浪費，故可改善靶材 的質(zhì)量和降低靶材的制造成本。
上述實施例僅為說明本發(fā)明的原理和其功效，并非限制本發(fā)明。因此所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員對上述實施例進(jìn)行修改和變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如前述 的權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造方法，其特征是包括以下步驟(a)提供磁性金屬粉體和陶瓷粉體，所述粉體的純度大于99.9％；(b)將所述陶瓷粉體和所述磁性金屬粉體在溶劑中進(jìn)行濕式混粉，以形成漿體，其中所述陶瓷粉體披覆于所述磁性金屬粉體的表面；(c)干燥所述漿體，以形成陶金復(fù)合粉體；(d)將所述陶金復(fù)合粉體與貴金屬粉體進(jìn)行干式混粉，所述貴金屬粉體的純度大于99.9％；和(e)成型和致密化混合后的所述陶金復(fù)合粉體和所述貴金屬粉體，以形成所述含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(a)和(d)中，所述磁性金屬粉體、所 述陶瓷粉體和所述貴金屬粉體的純度大于99.95%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述陶瓷粉體的重量百分比為 5%到12%,所述貴金屬粉體的重量百分比為20%到50%,其余的重量百分比為所 述磁性金屬粉體含量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述磁性金屬粉體為鈷或鈷合 金。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述鈷合金為鈷鉻合金。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述鈷鉻合金的鉻的重量百分 比為4%到16%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述陶瓷粉體為二氧化硅或二 氧化鈦。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述陶瓷粉體的粒徑為0.07 到1.0微米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(a)中，所述貴金屬粉體為鉑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造方法，其中在步驟(b)中使用水或酒精作為所述溶劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(b)中，所述磁性金屬粉體的表面和 所述陶瓷粉體的表面帶有不同電性的電荷，使所述陶瓷粉體披覆于所述磁性金屬粉 體所述表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(b)中另外包括調(diào)整pH值步驟，加入酸或堿溶液以調(diào)整所述漿體的pH值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(b)中，所述濕式混粉的混合時間為6 到24小時。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(c)中是以真空干燥方法干燥所述漿 體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其中在步驟(c)中，真空干燥的溫度為8(TC到160 'C ,真空干燥時間為2到6小時。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中在步驟(c)中，真空干燥的真空度小于760 托。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(d)中，所述干式混粉的混合時間為4 到8小時。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在步驟(e)中是以熱壓過程或熱均壓過程進(jìn)行 所述成型和致密化步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造方法，其中在步驟(e)中，成型和致密化的溫度為800 'C到1200°C，成型和致密化的時間為1到4小時。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造 方法應(yīng)用于磁記錄產(chǎn)業(yè)、光電產(chǎn)業(yè)或半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的薄膜濺鍍過程。
全文摘要
本發(fā)明的含貴金屬的金屬基陶瓷復(fù)合靶材的制造方法，其先利用濕式混粉過程，將陶瓷粉體均勻地披覆于磁性金屬粉體的表面，并經(jīng)由干燥過程后，取得陶金復(fù)合粉體，再利用干式混粉過程將貴金屬粉體與所述陶金粉體均勻混合，最后利用成型和致密化過程將所述陶金復(fù)合粉體制成致密的靶材。本發(fā)明的制造方法可均勻地混合所述磁性金屬粉體、所述陶瓷粉體和所述貴金屬粉體，并且可減少靶材制作過程中所述貴金屬粉體的浪費，故可改善靶材的質(zhì)量和降低靶材的制造成本。
文檔編號C23C14/34GK101638771SQ20081013463
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者劉正同, 洪胤庭, 陳淑華, 陳福左, 陳榮志 申請人:中國鋼鐵股份有限公司