粉末冶金W/Re合金靶材的显微结构及磁控溅射沉积性能

王跃明^1,2，唐求豪²，熊翔³

1. 湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室2. 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3. 中南大学粉末冶金国家重点实验室

摘 要：为了研制高品质W/Re合金靶材,采用机械混料、压制成形和真空烧结致密化工艺路线制备了纯钨及铼含量分别为1%、5%、10%（质量分数）的钨/铼（W/Re）合金,测试了W/Re合金的致密度、晶粒度及晶粒取向、磁控溅射沉积等性能。研究表明,W/Re合金致密度及纯度均随Re含量增加而逐渐提高,而晶粒逐渐细化。W/10%Re合金靶材晶粒尺寸主要介于10⁴0μm之间,W/Re合金晶粒随机分布,并未出现明显的择优取向,且其中小角度晶界（<10o）达85%以上,非常适用于磁控溅射镀膜。随着磁控溅射沉积压力的提高,W/Re合金薄膜的晶粒尺寸逐渐细化,镀膜表面平整程度逐渐提高,薄膜的厚度呈逐渐增加的趋势。镀膜在40.5o、58.6o、73.5o附近出现分别属（110）、（200）和（211）晶面的衍射峰,且随着沉积压力的升高,（110）晶面衍射峰逐渐减弱,而（200）晶面衍射峰则稍有增强。纯W靶材由于致密度及纯度偏低,而且晶粒较粗大,无法磁控溅射出完整理想的薄膜。

关键词：粉末冶金;W/Re合金靶材;磁控溅射沉积性能;薄膜;