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TWI402366B - 鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法 - Google Patents

鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法 Download PDF

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TWI402366B
TWI402366B TW099109667A TW99109667A TWI402366B TW I402366 B TWI402366 B TW I402366B TW 099109667 A TW099109667 A TW 099109667A TW 99109667 A TW99109667 A TW 99109667A TW I402366 B TWI402366 B TW I402366B
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陳榮志
邱軍浩
張瑞東
許登發
賴志煌
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中國鋼鐵股份有限公司
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously

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Description

鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法
本發明是有關於一種濺鍍靶材之製造方法，特別是有關於一種金屬複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法。
由於硬碟製程技術與相關材料的開發研究不斷突破，使得現開發出的硬碟可用於儲存大量資料。大體上，資料係存放於硬碟碟片之磁性薄膜記錄層，而磁性薄膜記錄層之材料主要為含有貴金屬(例如鉑)之鈷合金材料，例如鈷鉻鉑-二氧化矽(CoCrPt-SiO2 )。一般而言，可利用含有上述成分之濺鍍靶材以及濺鍍製程，形成磁性薄膜記錄層於硬碟碟片上。
以製備鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材為例，由於其材料含有二氧化矽陶瓷，因此必須採用粉末冶金製程來製備靶材。概言之，可利用乾式混粉製程或濕式混粉製程，充分混合鈷金屬粉體、鉻金屬粉體、鉑金屬粉體以及二氧化矽粉體後，利用成型及緻密化製程，使前述粉體形成鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材。惟無論採取何種混粉製程，皆難以克服金屬粉體與陶瓷粉體比重差異大而無法均勻混合的問題。
為了解決上述問題，過去習知製程曾提出解決的方式。簡言之，其係將鉑金屬粉體與粒徑較大的二氧化矽粉體，先進行乾式球磨製程，然後再煅燒成鉑-二氧化矽粉體。接著，將鈷金屬粉體、鉻金屬粉體以及鉑-二氧化矽粉體經乾式混粉製程後，利用成型及緻密化製程，使前述粉體形成鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材。惟由此所製得之鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材的二氧化矽顆粒粗大、金屬與陶瓷分佈仍不均勻。當此靶材應用於後續的薄膜濺鍍製程時，經氬(Ar+ )離子轟擊習知製程所得之靶材後，粗大的陶瓷相(二氧化矽)將在濺鍍的薄膜上產生異質顆粒之缺陷，而導致碟片失效，進而降低碟片產出的良率。
有鑑於此，亟需提供一種鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，以克服習知製程面臨金屬粉體與陶瓷粉體比重差異大而無法均勻混合的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，此方法係利用濕式混粉製程使陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體表面後，再均勻混合鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體，經乾燥、成型及緻密化製程後，可獲得組織細緻、均勻、緻密之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材。故，此方法可有效克服習知濺鍍靶材之製程中，會有金屬粉體與陶瓷粉體比重差異大而無法均勻混合的問題。
其次，本發明之另一態樣是在提供一種鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其係利用霧化製程將鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體後，可有效降低鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之導磁率。故，所得之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材有利於磁控濺鍍製程，且可應用於磁記錄產業之薄膜濺鍍製程。
根據本發明之上述態樣，提出一種鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法。在一實施例中，此方法可以先提供鈷鉻合金粉體，其係藉由真空熔煉製程與霧化製程，使鈷金屬錠與鉻金屬錠真空熔煉為鈷鉻合金溶液後，再霧化為鈷鉻合金粉體。另外，進行濕式混粉製程，將陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體之表面，而形成鉑-陶瓷漿體，其中鉑金屬粉體之純度例如可大於99.9百分比，陶瓷粉體之硬度例如可大於鉑金屬粉體之硬度，且陶瓷粉體之比重例如可小於鉑金屬粉體之比重。接著，進行另一濕式混粉製程，以均勻混合鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體，而形成鈷鉻鉑-陶瓷漿體。爾後，進行乾燥製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷漿體形成鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體。然後，進行成型及緻密化製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材。
依據本發明一實施例，上述之鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體例如具有5重量百分比至25重量百分比之陶瓷粉體、5重量百分比至25重量百分比之鉑金屬粉體、以及25重量百分比至75重量百分比之鈷鉻合金粉體。
依據本發明一實施例，上述之溶劑例如可為水、乙醇或上述之任意組合。
依據本發明一實施例，在上述霧化製程之後，可選擇性進行冷卻步驟，以冷卻霧化後之鈷鉻合金粉體。
依據本發明一實施例，上述之乾燥製程例如可為真空乾燥製程或大氣乾燥製程。
依據本發明一實施例，上述之成型及緻密化製程例如可為熱壓(hot pressing；HP)製程或熱均壓(hot isostatic pressing；HIP)製程。
依據本發明一實施例，上述所得之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材可應用於例如磁記錄媒體之薄膜濺鍍製程。
應用本發明之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其係利用濕式混粉製程使陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體表面、並利用霧化製程將鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體後，再均勻混合鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體，經乾燥、成型及緻密化製程後，形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材。因此，所得鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之組織細緻、均勻、緻密且導磁率較低，不僅有利於磁控濺鍍製程，更可應用於磁記錄產業之薄膜濺鍍製程。
承前所述，本發明提供一種鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其係利用濕式混粉製程使陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體表面、並利用霧化製程將鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體後，再均勻混合鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體，經乾燥、成型及緻密化製程後，形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材。
本發明此處所稱之「鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材」，係指組織細緻、均勻、緻密且導磁率較低之鈷鉻鉑-陶瓷複合材料之濺鍍靶材。在本發明一實施例中，上述鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材可利用如第1圖所示之方法100形成。請參閱第1圖，其係繪示根據本發明一實施例之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法的部分流程圖。在一實施例中，此方法100可以先提供鈷鉻合金粉體，其係藉由進行真空熔煉製程(步驟101)與霧化製程(步驟103)，使鈷金屬錠與鉻金屬錠真空熔煉為鈷鉻合金溶液後，再霧化為鈷鉻合金粉體。在一例示中，上述真空熔煉製程(步驟101)例如可於一真空感應熔煉(vacuum inductive melting；VIM)爐中進行。在另一例示中，真空熔煉製程(步驟101)例如可於約1650℃至約1750℃之溫度且低於約10-3 托(torr)之真空度進行。在另一例式中，霧化製程(步驟103)可利用例如高壓氣體噴擊霧化鈷鉻合金溶液，其中適用的高壓氣體例如可為氬氣或氮氣，以例如約20大氣壓(atm)至約30大氣壓之壓力噴擊霧化鈷鉻合金溶液，使霧化之鈷鉻合金粉體的平均粒徑例如可為約10微米至約40微米。
在此實施例中，提供上述鈷鉻合金粉體之後，可選擇性進行冷卻步驟，其中冷卻步驟可例如自然冷卻，或利用其他冷卻方式進行加速冷卻，以冷卻霧化後之鈷鉻合金粉體，如步驟105之所示。在一例示中，冷卻步驟可利用前述霧化製程使用之高壓氣體，繼續噴擊霧化後之鈷鉻合金粉體，以加速其冷卻。
在本發明一實施例中，另可進行第一濕式混粉製程，其係於一溶劑中將陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體之表面，以形成鉑-陶瓷漿體，如步驟111之所示，其中上述適用的溶劑例如可為水或乙醇或上述之任意組合。在一例示中，第一濕式混粉製程可進行約1小時至約2小時，使陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體之表面。惟在此需說明的是，由於濕式混粉製程可利用任何習知之混粉設備及製程條件進行，此為本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者所熟知，在此不另贅述。
在一例示中，鉑金屬粉體之純度例如可大於約99.9百分比，陶瓷粉體之硬度例如可大於鉑金屬粉體之硬度，且陶瓷粉體之比重例如可小於鉑金屬粉體之比重。在另一例示中，鉑金屬粉體之純度例如可大於約99.95百分比，而陶瓷粉體之材料例如可為二氧化矽(SiO2 )、二氧化鈦(TiO2 )、氧化鈷(CoO)、三氧化二鉻(Cr2 O3 )、五氧化二鉭(Ta2 O5 )或上述之任意組合。在又一例示中，陶瓷粉體之平均粒徑例如可為約0.07微米(μm)至約1.0微米。
在本發明一實施例中，於提供上述鈷鉻合金粉體與第一濕式混粉製程後，可進行第二濕式混粉製程，其係均勻混合前述提供之鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體，以形成鈷鉻鉑-陶瓷漿體，如步驟121之所示。在一例示中，第二濕式混粉製程可利用與第一濕式混粉製程相同或類似的混粉設備及製程條件進行，惟第二濕式混粉製程可進行較第二濕式混粉製程更長之時間，例如約12小時至約18小時。
在本發明一實施例中，於濕式混粉製程後，可進行乾燥製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷漿體形或鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體，如步驟123之所示。在一例示中，乾燥製程例如可為真空乾燥製程或大氣乾燥製程。在另一例示中，真空乾燥製程例如可於約80℃至約120℃之溫度且低於760托之真空度進行約2小時至約4小時。在又一例示中，大氣乾燥製程例如可於約100℃至約160℃之溫度進行約4小時至約6小時。
在本發明一實施例中，於乾燥製程後，可進行成型及緻密化製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材，如步驟125之所示。在一例示中，成型及緻密化製程例如可為熱壓(hot pressing；HP)製程或熱均壓(hot isostatic pressing；HIP)製程。在另一例示中，成型及緻密化製程例如可於約900℃至約1200℃之溫度進行約1小時至約4小時。
值得一提的是，上述步驟可視製程需求，利用批次(batch)製程或自動化連續式製程而製得。經由上述步驟所得之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之組織細緻、均勻、緻密且導磁率較低，不僅有利於磁控濺鍍製程，更可應用於例如磁記錄媒體之薄膜濺鍍製程。
以下利用實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，本發明技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。
實施例一：鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭濺鍍靶材之製備與評估(一)
在此實施例中，首先，進行鈷金屬錠與鉻金屬錠之表面清潔。申言之，鈷金屬錠與鉻金屬錠可置於例如95體積百分比或以上之鹽酸溶液中，利用例如超音波震動，去除鈷金屬錠與鉻金屬錠表面之氧化物及油污。之後，將鈷金屬錠與鉻金屬錠置於去離子水中，利用例如超音波震動，去除鈷金屬錠與鉻金屬錠表面殘留的鹽酸溶液。然後，利用烘乾、陰乾或其他方式，乾燥鈷金屬錠與鉻金屬錠。
接著，進行真空熔煉製程，其係將上述處理後之鈷金屬錠與鉻金屬錠，取41重量百分比之鈷金屬錠，以及7重量百分比之鉻金屬錠，二者放入真空感應熔煉爐之坩鍋後，開始抽真空。待真空度達到或低於10-3 托(torr)時，真空感應熔煉爐開始升溫至約1750℃。待坩鍋內的鈷金屬錠與鉻金屬錠完全熔化後，持溫約3分鐘，以確保鈷金屬錠與鉻金屬錠完全熔融成鈷鉻合金溶液，並在真空感應熔煉爐之感應線圈提供之磁場攪拌下，可使熔融的鈷鉻合金溶液之各成分混合更均勻。
之後，將熔融且均勻混合的鈷鉻合金溶液自坩鍋中倒出，並進行霧化製程，其係利用約28大氣壓之高壓氬氣噴擊前述的鈷鉻合金溶液，而霧化為鈷鉻合金粉體。霧化之鈷鉻合金粉體可於真空感應熔煉爐之腔體中，選擇性利用例如氮氣繼續噴擊前述的之鈷鉻合金粉體，進行冷卻步驟，以加速冷卻霧化後之鈷鉻合金粉體。
然後，進行第一濕式混粉製程約2小時，以於水中將含有二氧化矽(SiO2 ；平均粒徑0.25μm)與五氧化二鉭(Ta2 O5 ；平均粒徑0.70μm)之陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體(平均粒徑0.3μm)之一表面，而形成鉑-陶瓷漿體，其中鉑金屬粉體之純度係大於99.95百分比，二氧化矽具有約3重量百分比，五氧化二鉭具有約19重量百分比，鉑金屬粉體具有約30重量百分比，陶瓷粉體之硬度係大於鉑金屬粉體之硬度，且陶瓷粉體之比重係小於鉑金屬粉體之比重。
隨後，進行第二濕式混粉製程約18小時，以將上述所得之鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體混合均勻而形成鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭漿體。接下來，進行乾燥製程，其係將鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭漿體放入一般市售可取得之大氣烘箱中，於約160℃之溫度進行大氣乾燥製程約6小時，使鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭漿體形成鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭粉體。爾後，將乾燥之鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭粉體放入石墨模具中，運用熱壓(HP)製程進行成型及緻密化製程，於約1150℃之溫度持溫約4小時，以將鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭粉體壓製成預定之靶材形狀後，在經例如退火製程予以緻密化後，即可得鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭濺鍍靶材，其中所得之濺鍍靶材分別具有41重量百分比之鈷、7重量百分比之鉻、30重量百分比之鉑、3重量百分比之二氧化矽、以及19重量百分比之五氧化二鉭。
所得之鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭濺鍍靶材，經掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscopy；SEM)觀察其結構後，其結果如附件1所示。請參閱附件1，其係顯示根據本發明一實施例之鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭濺鍍靶材的電顯照片圖(放大200倍)。由附件1之結果可知，所得之鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭濺鍍靶材的組織細緻、金屬與陶瓷分佈極為均勻且緻密，因此可有效降低所得靶材之導磁率。
實施例二：鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦濺鍍靶材之製備與評估(二)
在此實施例中，首先，進行鈷金屬錠與鉻金屬錠之表面清潔。申言之，鈷金屬錠與鉻金屬錠可置於例如95體積百分比或以上之鹽酸溶液中，利用例如超音波震動，去除鈷金屬錠與鉻金屬錠表面之氧化物及油污。之後，將鈷金屬錠與鉻金屬錠置於去離子水中，利用例如超音波震動，去除鈷金屬錠與鉻金屬錠表面殘留的鹽酸溶液。然後，利用烘乾、陰乾或其他方式，乾燥鈷金屬錠與鉻金屬錠。
接著，進行真空熔煉製程，其係將上述處理後之鈷金屬錠與鉻金屬錠，取48重量百分比之鈷金屬錠，以及8重量百分比之鉻金屬錠，二者放入真空感應熔煉爐之坩鍋後，開始抽真空。待真空度達到或低於10-3 托(torr)時，真空感應熔煉爐開始升溫至約1650℃。待坩鍋內的鈷金屬錠與鉻金屬錠完全熔化後，持溫約10分鐘，以確保鈷金屬錠與鉻金屬錠完全熔融成鈷鉻合金溶液，並在真空感應熔煉爐之感應線圈提供之磁場攪拌下，可使熔融的鈷鉻合金溶液之各成分混合更均勻。
之後，將熔融且均勻混合的鈷鉻合金溶液自坩鍋中倒出，並進行霧化製程，其係利用約20大氣壓之高壓氮氣噴擊前述的鈷鉻合金溶液，而霧化為鈷鉻合金粉體。霧化之鈷鉻合金粉體可於真空感應熔煉爐之腔體中，選擇性進行自然冷卻步驟以冷卻霧化後之鈷鉻合金粉體。
然後，進行第一濕式混粉製程約1小時，以於水中將含有二氧化矽(平均粒徑0.25μm)與二氧化鈦(TiO2 ；平均粒徑0.70μm)之陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體(平均粒徑0.3μm)之一表面，而形成鉑-陶瓷漿體，其中鉑金屬粉體之純度係大於99.95百分比，二氧化矽具有約3重量百分比，二氧化鈦具有約4重量百分比，鉑金屬粉體具有約37重量百分比，陶瓷粉體之硬度係大於鉑金屬粉體之硬度，且陶瓷粉體之比重係小於鉑金屬粉體之比重。
隨後，進行第二濕式混粉製程約12小時，以將上述所得之鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體混合均勻而形成鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦漿體。接下來，進行乾燥製程，其係將鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦漿體放入一般市售可取得之真空烘箱中，於約76托之真空度、約80℃之溫度進行真空乾燥製程約2小時，使鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦漿體形成鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦粉體。爾後，將乾燥之鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦粉體於不銹鋼罐封罐(canning)後，運用熱均壓(HIP)製程進行成型及緻密化製程，於約1000℃之溫度持溫約2小時，以將鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦粉體壓製成預定之靶材形狀後，在經例如退火製程予以緻密化後，即可得鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦濺鍍靶材，其中所得之濺鍍靶材分別具有48重量百分比之鈷、8重量百分比之鉻、37重量百分比之鉑、3重量百分比之二氧化矽、以及4重量百分比之二氧化鈦。
所得之鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦濺鍍靶材，經掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察其結構後，其結果如附件2所示。請參閱附件2，其係顯示根據本發明另一實施例之鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦濺鍍靶材的電顯照片圖(放大200倍)。由附件2之結果可知，所得之鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦濺鍍靶材的組織細緻、金屬與陶瓷分佈極為均勻且緻密，因此可有效降低所得靶材之導磁率。
比較例：鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製備與評估(二)
在此比較例中，首先，進行乾式混粉步驟，其係將鈷金屬粉體、鉻金屬粉體、鉑金屬粉體以及二氧化矽粉體直接混合後，利用上述熱壓(HP)製程或熱均壓(HIP)製程進行成型及緻密化製程，將鈷鉻鉑-二氧化矽粉體壓製成預定之靶材形狀。在經例如退火製程予以緻密化後，即可得鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材，其中所得之濺鍍靶材分別具有50重量百分比之鈷、7重量百分比之鉻、35重量百分比之鉑、以及8重量百分比之二氧化矽。
所得之鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材，經掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察其結構後，其結果如附件3所示。請參閱附件3，其係顯示習知之鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材的電顯照片圖(放大200倍)。由附件3之結果可知，所得之鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材的顆粒粗大、金屬與陶瓷分佈不均勻，因此後續進行薄膜濺鍍製程時，經氬(Ar+ )離子轟擊習知製程所得之靶材後，粗大的陶瓷相(二氧化矽)將在濺鍍的薄膜上產生異質顆粒之缺陷，而導致碟片失效，進而降低碟片產出的良率。
此外，需補充的是，本發明雖以特定的磁性物質、貴金屬、陶瓷材料、溶劑、氣體、反應條件或設備等作為例示，說明本發明鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，惟本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者可知，本發明並不限於此，在不脫離本發明之精神和範圍內，本發明之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材可使用其他磁性物質、貴金屬、陶瓷材料、溶劑、氣體、反應條件或設備進行。
由上述本發明實施例可知，本發明之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其優點在於利用濕式混粉製程使陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體表面、並利用霧化製程將鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體後，再均勻混合鈷鉻合金粉體與鉑-陶瓷漿體，經乾燥、成型及緻密化製程後，形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材。因此，所得鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之組織細緻、均勻、緻密且導磁率較低，不僅有利於磁控濺鍍製程，更可應用於磁記錄產業之薄膜濺鍍製程。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．方法
101．．．進行真空熔煉製程，使鈷金屬錠與鉻金屬錠真空熔煉為鈷鉻合金溶液之步驟
103．．．進行霧化製程，使鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體之步驟
105．．．選擇性進行冷卻步驟，以冷卻霧化後之鈷鉻合金粉體之步驟
111．．．進行第一濕式混粉製程，以形成鉑-陶瓷漿體之步驟
121．．．進行第二濕式混粉製程，以形成鈷鉻鉑-陶瓷漿體之步驟
123．．．進行乾燥製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷漿體形成鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體之步驟
125．．．進行成型及緻密化製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
第1圖係繪示根據本發明一實施例之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法的部分流程圖。
附件1係顯示根據本發明一實施例之鈷鉻鉑-二氧化矽-五氧化二鉭濺鍍靶材的電顯照片圖(放大200倍)。
附件2係顯示根據本發明另一實施例之鈷鉻鉑-二氧化矽-二氧化鈦濺鍍靶材的電顯照片圖(放大200倍)。
附件3係顯示習知之鈷鉻鉑-二氧化矽濺鍍靶材的電顯照片圖(放大200倍)。
100．．．方法
101．．．進行真空熔煉製程，使鈷金屬錠與鉻金屬錠真空熔煉為鈷鉻合金溶液之步驟
103．．．進行霧化製程，使鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體之步驟
105．．．選擇性進行冷卻步驟，以冷卻霧化後之鈷鉻合金粉體之步驟
111．．．進行第一濕式混粉製程，以形成鉑-陶瓷漿體之步驟
121．．．進行第二濕式混粉製程，以形成鈷鉻鉑-陶瓷漿體之步驟
123．．．進行乾燥製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷漿體形成鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體之步驟
125．．．進行成型及緻密化製程，使前述鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之步驟

Claims (19)

  1. 一種鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，至少包含：提供鈷鉻合金粉體，至少包含：進行一真空熔煉製程，使鈷金屬錠與鉻金屬錠真空熔煉為鈷鉻合金溶液；以及進行一霧化製程，使鈷鉻合金溶液霧化為鈷鉻合金粉體，其中該鈷鉻合金粉體之平均粒徑為10微米至40微米；進行一第一濕式混粉製程，以於一溶劑中將陶瓷粉體均勻地鑲嵌於鉑金屬粉體之一表面，而形成鉑-陶瓷漿體，其中該鉑金屬粉體之純度係大於99.9百分比，該陶瓷粉體之硬度係大於該鉑金屬粉體之硬度，且該陶瓷粉體之比重係小於該鉑金屬粉體之比重；進行一第二濕式混粉製程，以均勻混合該鈷鉻合金粉體與該鉑-陶瓷漿體，而形成鈷鉻鉑-陶瓷漿體；進行一乾燥製程，使該鈷鉻鉑-陶瓷漿體形成鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體；以及進行一成型及緻密化製程，使該鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體形成鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該真空熔煉製程係於一真空感應熔煉(vacuum inductive melting；VIM)爐中進行。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該真空熔煉製程係於1650℃至1750℃之溫度且低於10-3 托(torr)之真空度進行。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該霧化製程係利用一高壓氣體噴撃霧化該鈷鉻合金溶液。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該高壓氣體為氬氣或氮氣，且該高壓氣體係以20大氣壓至30大氣壓之壓力噴撃霧化該鈷鉻合金溶液。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，在該霧化製程之後，更至少包含：進行一冷卻製程，以冷卻霧化後之該鈷鉻合金粉體。
  7. 根據申請專利範圍第7項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該冷卻製程為一自然冷卻製程或利用一高壓氣體冷卻該鈷鉻合金粉體，該高壓氣體為氬氣或氮氣，且該高壓氣體係以20大氣壓至30大氣壓之壓力噴撃冷卻該鈷鉻合金粉體。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該鈷鉻鉑-陶瓷複合粉體具有5 重量百分比至25重量百分比之該陶瓷粉體、5重量百分比至25重量百分比之該鉑金屬粉體、以及25重量百分比至75重量百分比之該鈷鉻合金粉體。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該陶瓷粉體之材料為二氧化矽、二氧化鈦、氧化鈷、三氧化二鉻、五氧化二鉭或上述之任意組合。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該陶瓷粉體之平均粒徑為0.07微米(μm)至1.0微米。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該溶劑為水、乙醇或上述之任意組合。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該第一濕式混粉製程係進行1小時至2小時。
  13. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該第二濕式混粉製程係進行12小時至18小時。
  14. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該乾燥製程為一真空乾燥製程或一大氣乾燥製程。
  15. 根據申請專利範圍第15項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該真空乾燥製程係於80℃至120℃之溫度且低於760托之真空度進行2小時至4小時。
  16. 根據申請專利範圍第15項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該大氣乾燥製程係於100℃至160℃之溫度進行4小時至6小時。
  17. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該成型及緻密化製程為一熱壓(hot pressing；HP)製程或一熱均壓(hot isostatic pressing；HIP)製程。
  18. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該成型及緻密化製程係於900℃至1200℃之溫度進行1小時至4小時。
  19. 根據申請專利範圍第1項所述之鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材之製造方法，其中該鈷合金複合陶瓷濺鍍靶材係應用於一磁記錄媒體之一薄膜濺鍍製程。
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