SPS制备难熔钼及钼钽溅射靶材的组织和性能

采用放电等离子体烧结(SPS)技术,在烧结温度1 400~1 600°C、保温时间5min及压力30 MPa下制备纯钼和两种不同成分(Mo-3%Ta、Mo-5%Ta,质量分数)的钼钽靶材。研究了烧结样品的物相、显微形貌、致密度、硬度及热导率,并与商业纯钼靶材的性能进行对比。结果表明:SPS烧结的钼靶材晶粒尺寸远小于商业纯钼靶材,在密度、硬度及热导率方面二者无明显差别。与SPS烧结的钼靶材相比,钼钽靶材的晶粒尺寸更小,密度相近,硬度值更高,但是热导率低。此外,随着钽含量的增加,钼钽靶材的热导率及晶粒尺寸减小且硬度增加。通过综合分析,可以确定Mo-5%Ta靶材的最佳烧结温度为1 400°C,相应的致密度为99.31%±0.25%、晶粒尺寸为1.93±0.32μm、维氏硬度为315.15±13.83及热导率(25°C)为148.037±5.169 W/(m·K)。