单一相ZrB2靶材制备及镀膜表征

论文摘要

以氧化锆（ZrO2）、硼酸（H3BO3）和碳粉（C）为原料,硼（B）粉为添加剂,采用碳热还原法合成硼化锆（ZrB2）粉体,在真空碳管炉中,采用氩气气氛保护,加热升温至1900℃合成ZrB2粉体,然后利用热压烧结,在70 MPa、温度1980℃、保温保压时间4 h的热压工艺制备ZrB2靶材,对制备获得的ZrB2靶材进行溅射镀膜表征。通过X射线衍射（XRD）分析产物物相,扫描电镜（SEM）观察产物微观形貌。研究结果表明:添加5%（质量分数）的B粉,可合成单一相ZrB2粉体,颗粒平均尺寸为2～3μm,合成的ZrB2粉体具有良好的烧结活性,在不添加任何烧结助剂的条件下采用热压烧结工艺可获得相对密度为93%的单一相ZrB2靶材。磁控溅射镀膜表明,在功率密度60 kW·m-2、连续溅射3 h条件下,沉积的膜层均匀致密,厚度约为8.6μm; 10次溅射实验表明,靶材溅射速率稳定,平均溅射速率约52.4 g·kWh-1·m-2;且在相同溅射条件下,与进口商业化ZrB2靶材的溅射速率性能相当。

论文目录

• 1 实 验
•   1.1 实验过程
•   1.2 材料表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 碳热还原法合成ZrB2粉体物相及形貌分析
•   2.2 ZrB2粉体热压烧结致密化
•   2.3 ZrB2靶材镀膜表征
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 龚树河,徐冉,刘宇阳,桂涛,王志刚,王星明

关键词: 硼化锆,碳热还原,添加剂,靶材,镀膜

来源: 稀有金属 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 中核北方核燃料元件有限公司,有研科技集团有限公司有研工程技术研究院有限公司

基金: 国家自然科学基金项目(51674035)资助

分类号: TQ174.758.1

DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.xy18090032

页码: 1003-1008

总页数: 6

文件大小: 1452K

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