镍铬合金靶

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简介:
靶材是制备薄膜的关键基础材料,传统的合金冶炼加工技术和粉末冶金技术是靶材制备加工的两种主要方法。

在镀膜行业中,Ni-Cr 系二元合金靶材和薄膜被广泛应用于耐磨、减磨、耐热和抗蚀等表面强化薄膜,以及低辐射( Low-E) 玻璃、微电子、磁记录、半导体和薄膜电阻等高端技术产业,热处理工艺显著影响合金的物相结构和显微组织。

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,有利于靶成分的选择和薄膜成分的控制。

均匀化退火时间随
退火温度的选取大小不同,在2 ~ 24 h 范围内变动,通常,在保证组织和成分均匀性的前提下,热处理温度越高,需要的热处理时间越短; 另一方面,为了防止晶粒过分长大,实际热处理时终了阶段的时效温度不宜选取得过高。

镍铬合金膜具有高的电阻率,低的电阻温度系数。

较高的灵敏系数且对温度依赖小等特点,因此常用于制备薄膜电阻应变计。

尽管镍铬膜具有如此多的优异特性,但在实际应用中还存在诸多问题:
(1)膜与基体的结合力问题。

研究发现当薄膜的厚度较大时,薄膜会由于内应力过大而与基体发生脱落。

严重影响薄膜应变计的应用;
2)镍铬薄膜具有较大的电阻温度系数,不宜于在温度变化剧烈的环境下测量应变,如何减小薄膜的电阻温度系数,拓展测量的温度范围一直是我们研究的重要课题;
3)扩宽薄膜的应变范围,使在尽量宽的应变范围内薄膜的电阻
相对变化与应变呈线性关系;
(4)镍铬合金薄膜在高温下对外界应力的测量没有实现
铁镍合金一种在弱磁场中具有高磁导率和低矫顽力的低频软磁材料。

早期铁镍合金用于电话通信,其后采用一种热处理工艺和真空冶炼的方法使合金特性得到较大的提高。

含Ni78%的铁镍合金在弱磁场中的磁导率比硅钢高约10~20倍,普遍用于灵敏继电器、磁屏蔽、电话和无线电变压器、精密的交流和直流仪表、电流互感器(见互感器)中。

在铁镍合金中加入钼、锰、钴、铜、铬等元素,可得具有更大初始磁导率μi和最大磁导率μm的三元、四元铁镍合金。

生产规格。