钽靶材是一种由高纯度钽金属或钽合金制成的材料,主要用于各种薄膜沉积工艺中。钽靶材以其出色的耐腐蚀性、高熔点和生物相容性而闻名,广泛应用于电子、半导体、防腐蚀涂层和医疗设备等多个高科技领域。
物理和化学性质
钽靶材的主要物理性质包括:
熔点:3290K(3017°C)
沸点:5731K(5458°C)
密度:16.68g/cm³
硬度:高硬度,具有延展性和抗腐蚀性
化学稳定性:钽不会与王水反应,适用于制造化工器材和医疗器具
制备方法
钽靶材的制备方法通常包括以下步骤:
1、粉末冶金:采用钠热还原法生产钽粉,粒径为2-3微米。
2、 冷等静压成型:将钽粉在乳胶包套中进行冷等静压成型,压力大于200MPa,保压时间大于20min。
3、烧结:在真空度大于1*10^-2MPa、温度大于2400°C的条件下进行烧结,保温时间大于1.5h。
4、轧制和热处理:将烧结得到的钽坯进行轧制和热处理,最终得到钽靶材。
应用领域
钽靶材的应用领域非常广泛,主要包括:
1、电子和半导体行业:用于集成电路制造中的阻挡层材料,特别是在铜互连技术中,钽的高熔点和低电阻使其成为理想的选择。
2、防腐蚀涂层:由于钽的优异耐腐蚀性,它被用于涂覆化工设备和暴露在极端环境中的金属表面,延长设备的使用寿命。
3、光学和光电子薄膜:钽靶材可用于制造具有特定光学特性的薄膜,广泛用于光学设备、显示器和传感器。
4、医疗设备:钽具有良好的生物相容性,适用于涂覆医疗植入物,如骨板和关节假体,减少人体排斥反应。