本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域,尤其涉及一種氧化錫靶材及其制備方法。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有技術(shù)中,氧化錫靶材的制備一般采用模壓成型燒結(jié)法制備,如cn118271082a一種氧化錫鋅摻雜鋯高密度靶材的制備方法,其公開的制備方法為將氧化錫粉末、氧化鋯粉末和氧化鋅粉末制備成混合漿料,再經(jīng)砂磨、造粒、成型、燒結(jié)、得到氧化錫鋅摻雜鋯高密度靶材,其電阻率為1.5至40mω.cm;
2、如果要進(jìn)一步降低電阻率,采用現(xiàn)有的模壓成型燒結(jié)法,已經(jīng)頗具難度。
3、本案解決的技術(shù)問題是,如何進(jìn)一步降低電阻率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種氧化錫靶材的制備方法,該方法采用沉淀法制備前驅(qū)體,將前驅(qū)體進(jìn)行預(yù)煅燒然后進(jìn)行溶液法熱處理,最后制備靶材,其有效的減少了偏析的現(xiàn)象進(jìn)而降低了電阻率,得到富含氧空位缺陷的氧化錫粉末,進(jìn)而得到低電阻率、高氧空位缺陷的氧化錫靶材。
2、同時(shí),本發(fā)明還提供了基于該方法制備得到的氧化錫靶材。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請(qǐng)公開了:
4、一種氧化錫靶材的制備方法,包括如下步驟:
5、步驟1:采用沉淀法制備氧化錫前驅(qū)體;
6、步驟2:將氧化錫前驅(qū)體在惰性氛圍下以300~400℃的條件煅燒得到比表面積為35~38m2/g的氧化錫粉體;
7、步驟3:將步驟2得到的氧化錫粉體和水和/或醇進(jìn)行混合,并采用高壓釜進(jìn)行熱處理,得到比表面積為30~33m2/g的氧化錫粉體;
8、步驟4:將步驟3得到的氧化錫粉體置于模具中,在真空環(huán)境下加壓煅燒,得到氧化錫靶材。
9、本發(fā)明的核心創(chuàng)新點(diǎn)有2個(gè):
10、1.在熱處理之前采用預(yù)煅燒的方法,得到比表面積為35~38m2/g的氧化錫粉體,通過預(yù)煅燒可以降低偏析,降低電阻率。
11、2.通過步驟3的熱處理,我們發(fā)現(xiàn)可以提高氧空位,降低電阻率,得到富含氧空位缺陷的氧化錫粉末。
12、在上述的制備方法中,所述步驟1的具體方法為:調(diào)節(jié)含可溶性的錫鹽的前驅(qū)體溶液的ph值,以使錫元素以氫氧化錫的形式沉淀,得到氧化錫前驅(qū)體。
13、在上述的制備方法中,所述前驅(qū)體溶液中錫離子的濃度為1.5mol/l~2.5mol/l;
14、所述前驅(qū)體溶液中還含有摻雜金屬離子;所述摻雜金屬離子為鈮離子、鉭離子、鈦離子、鈰離子、鋯離子、鋅離子中的一種或多種;
15、所述錫離子和每一種摻雜金屬離子的摩爾比為96~99.8:0.1~2。
16、優(yōu)選地,所述前驅(qū)體溶液中還含有鋅離子和鉭離子;錫離子、鋅離子和鉭離子的摩爾比為96~99.8:0.1~2:0.1~2。
17、一般來說,氧化錫靶材中要使用鋅離子,鋅離子的作用為提高靶材的致密性以及穩(wěn)定性;氧化錫靶材中還可以使用鉭離子或其他金屬離子如鋯等,其進(jìn)一步改善靶材的性能;
18、當(dāng)靶材中存在鋅離子時(shí),如果采用傳統(tǒng)的方法制備,則會(huì)出現(xiàn)更為明顯的znsno3偏析,當(dāng)采用預(yù)煅燒工藝后,偏析現(xiàn)象明顯被抑制,電阻率進(jìn)一步降低。
19、在上述的制備方法中,所述步驟1的ph值為7.0~7.5,反應(yīng)時(shí)間為1~4h;所述氧化錫前驅(qū)體的比表面積為75~80m2/g。
20、在上述的制備方法中,在步驟2之前,將氧化錫前驅(qū)體洗滌并烘干。
21、在上述的制備方法中,所述步驟2具體為:將氧化錫前驅(qū)體在氮?dú)夥諊乱?00~400℃的條件煅燒10~12h,得到比表面積為35~38m2/g的氧化錫粉體。
22、在上述的制備方法中,所述步驟3中,氧化錫粉體和水和/或醇進(jìn)行混合得到混合溶液,所述混合溶液固含量為50wt%~60wt%;熱處理的時(shí)間為6~8h;熱處理的溫度為150~200℃。
23、在上述的制備方法中,所述醇為乙醇或乙二醇,所述高壓釜的填充度為70%~80%,所述高壓釜的壓力為0.6~0.8mpa。
24、在上述的制備方法中,所述步驟4中,加壓至10~20mpa;煅燒溫度為1100℃~1200℃,升溫速率為:1~2℃/min;
25、所述步驟4中,加壓至最大壓力、升溫至最高溫度后,保溫保壓6~10h。
26、同時(shí),本發(fā)明還公開一種氧化錫靶材,采用如上任一所述方法制備得到。
27、本申請(qǐng)至少具有如下有益效果:
28、本發(fā)明采用沉淀法制備前驅(qū)體,將前驅(qū)體進(jìn)行預(yù)煅燒然后進(jìn)行溶液法熱處理,最后制備靶材,其有效的減少了偏析的現(xiàn)象進(jìn)而降低了電阻率,得到富含氧空位缺陷的氧化錫粉末,進(jìn)而得到低電阻率、高氧空位缺陷的氧化錫靶材。
29、更為具體來說,在熱處理之前采用預(yù)煅燒的方法,得到比表面積為35~38m2/g的氧化錫粉體,通過預(yù)煅燒可以降低偏析,降低電阻率;通過步驟3的熱處理,可以提高氧空位,得到富含氧空位缺陷的氧化錫粉末和靶材。
1.一種氧化錫靶材的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1的具體方法為:調(diào)節(jié)含可溶性的錫鹽的前驅(qū)體溶液的ph值,以使錫元素以氫氧化錫的形式沉淀,得到氧化錫前驅(qū)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述前驅(qū)體溶液中錫離子的濃度為1.5mol/l~2.5mol/l;
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1的ph值為7.0~7.5,反應(yīng)時(shí)間為1~4h;所述氧化錫前驅(qū)體的比表面積為75~80m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,在步驟2之前,將氧化錫前驅(qū)體洗滌并烘干。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟2具體為:將氧化錫前驅(qū)體在氮?dú)夥諊乱?00~400℃的條件煅燒10~12h,得到比表面積為35~38m2/g的氧化錫粉體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟3中,氧化錫粉體和水和/或醇進(jìn)行混合得到混合溶液,所述混合溶液固含量為50wt%~60wt%;熱處理的時(shí)間為6~8h;熱處理的溫度為150~200℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述醇為乙醇或乙二醇,所述高壓釜的填充度為70%~80%,所述高壓釜的壓力為0.6~0.8mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟4中,加壓至10~20mpa;煅燒溫度為1100℃~1200℃,升溫速率為:1~2℃/min;
10.一種氧化錫靶材,其特征在于,采用如權(quán)利要求1~9任一所述方法制備得到。