高品质钼靶材低压等离子喷涂成形技术研究

王跃明^1,2，闵小兵³，熊翔⁴，刘东华³，王芬⁵，闫志巧⁶

1. 湖南科技大学高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室2. 湖南科技大学难加工材料高效精密加工技术湖南省重点实验室3. 湖南省冶金材料研究院先进涂层技术研究所4. 中南大学粉末冶金国家重点实验室5. 华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心6. 广东省材料与加工研究所广东省金属强韧化技术与应用重点实验室

摘 要：采用低压等离子喷涂成形技术制备了片状及回转体钼靶材,研究了钼靶材孔隙率、氧含量、微观结构、显微硬度及拉伸强度等性能,开展了片状钼靶材的磁控溅射镀膜研究。研究结果表明:低压等离子喷涂成形钼靶材为典型的定向凝固柱状晶层片结构,层片界面结合紧密,孔隙率约1.1%、氧质量分数为0.18%,显微硬度为HV0.025 361.8,抗拉强度达到373.2 MPa,各项指标均明显优于大气等离子喷涂成形钼制品。低压等离子喷涂成形片状钼靶材可磁控溅射沉积出平整、致密、连续的钼薄膜,镀膜厚度约700 nm,X射线衍射谱线表明钼薄膜为体心立方结构,沿(110)方向择优生长。磁控溅射离子的均匀轰击导致钼靶材表面快速溅射及均匀减薄,溅射表面及截面较为平整光滑,溅射凹坑均为纳米级。

关键词：低压等离子喷涂;钼靶材;近净成形;力学性能;磁控溅射;