| 高品质镍铬系合金靶材的设计与制备研究 |
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| 引用本文： | 黄超然,吴波,刘海龙,王敏,程国龙,魏文新.高品质镍铬系合金靶材的设计与制备研究[J].稀有金属,2013(1):38-43. |
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| 作者姓名： | 黄超然 吴波 刘海龙 王敏 程国龙 魏文新 |
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| 作者单位： | 福州大学材料科学与工程学院;福州博德新材料科技有限公司 |
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| 基金项目： | 福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划(JA10013)资助;国家自然科学基金(50971043,51171046)资助 |
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| 摘 要： | Ni-Cr系合金靶材在溅射镀膜工业中应用广泛,结合材料计算模拟和少量关键实验,定量化地研究了Ni-Cr系合金材料在热处理过程的相结构、相转变和显微组织特征,以及离子束溅射中入射离子与Ni-Cr系合金靶材固体之间的相互作用,考察了溅射镀膜工艺中的影响因素,确定了离子束溅射的最佳工艺条件。通过真空感应悬浮熔炼技术,获得纯净、均匀的合金锭,结合相图分析,确定了一系列合金的热处理工艺,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射分析仪,分析了合金试样的显微组织和物相结构。结果表明:Ni-Cr系合金的微观组织和微区成分对热处理工艺较为敏感,在1000～1200℃的范围内,BCC相中Ni元素的原子含量从5%变为30%。提出了适宜的均匀化热处理工艺,以便获得组织和成分比较均匀的高品质Ni-Cr系合金靶材。当Ni元素的原子含量在20%～70%时,均匀化热处理在1200～1300℃之间比较适宜,而均匀化退火时间随退火温度的选取高低而不同,在2～24 h的范围内变动。基于随机级联碰撞理论和蒙特卡洛方法,对离子束溅射中入射离子与Ni-Cr系合金靶材固体之间的相互作用进行模拟的结果表明,由于Ni和Cr的原子表面能较为接近,Ni-Cr系合金靶材的溅射产物成分与靶材成分不发生明显偏差,有利于靶材成分的选择和薄膜成分的控制。
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| 关 键 词： | Ni-Cr系溅射靶材 显微组织 均匀性 离子束溅射 材料设计与模拟 |
Design and Preparation of High Quality Ni-Cr Binary Alloy Sputtering Target |
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| Huang Chaoran,Wu Bo,Liu Hailong,Wang Min,Cheng Guolong,Wei Wenxin.Design and Preparation of High Quality Ni-Cr Binary Alloy Sputtering Target[J].Chinese Journal of Rare Metals,2013(1):38-43. |
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| Authors: | Huang Chaoran Wu Bo Liu Hailong Wang Min Cheng Guolong Wei Wenxin |
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| Affiliation: | 1(1.College of Materials Science and Engineering,Fuzhou University,Fuzhou 350100,China;2.Fuzhou Bode Advanced Materials Science and Technology Co.,Ltd,Fuzhou 350008,China) |
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| Abstract: | |
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