ITO靶材成型的主要方法

　　目前，ITO靶材的主要成型方法主要有：

　　1. 熱等靜壓法是將粉末或預(yù)先壓成的素坯裝入包套后，再將套內(nèi)抽真空焊接密封，放入高壓容器內(nèi)，使粉末在高溫及等方壓力下燒結(jié)，成型和燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行 。在ITO靶材的發(fā)展中，早期采用的熱等靜壓技術(shù)難以獲得高密度、大尺寸的材料。隨著常壓燒結(jié)方法的出現(xiàn)，熱等靜壓法制備的靶材尺寸偏小、密度偏低、失氧率高且該方法設(shè)備偏貴、成本偏高的缺點(diǎn)，使熱等靜壓法在ITO陶瓷靶材的制備上不再具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，后續(xù)的研究和產(chǎn)業(yè)化逐漸被產(chǎn)業(yè)界淡化，但還是比較適合需要缺氧的陶瓷靶材 。

　　2. 冷等靜壓法是將預(yù)先成型的素坯放入橡膠包套內(nèi)浸于高壓液體下使之承受各向同性的壓力，實(shí)現(xiàn)素坯密度的強(qiáng)化。冷等靜壓只是獲得密度盡可能高的素坯，使素坯的燒結(jié)致密化更為容易。由于冷等靜壓不具有熱等靜壓的燒結(jié)能力，需要獨(dú)立的燒結(jié)工藝對(duì)素坯進(jìn)行燒制。冷等靜壓能夠壓制大尺寸的靶材，是目前多數(shù)企業(yè)優(yōu)先選擇的成型方法。國(guó)內(nèi)外的成型研究表明，冷等靜壓法可以制備出滿足陶瓷靶材所需的高品質(zhì)素坯。但冷等靜壓成型超大尺寸的素坯時(shí)，由于受到腔室尺寸的限制，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備投資非常昂貴，而且在素坯較薄、尺寸較大時(shí)存在變形問(wèn)題。同時(shí)，壓制不同尺寸的素坯時(shí)，需要制備不同規(guī)格的預(yù)壓模具，模具成本較高。

　　3. 噴涂法是利用高壓氣體(N2、H2 、混合氣體或空氣)攜帶粉末顆粒經(jīng)縮放管產(chǎn)生超音速雙相流，在完全固態(tài)下撞擊基體，通過(guò)較大的塑性流動(dòng)變形沉積于綁定背板表面而形成涂層，涂層逐層增厚，獲得陶瓷靶材。由基本的噴涂法又衍生出等離子體噴涂、電弧噴涂、超音速火焰噴涂、冷噴涂等噴涂成型技術(shù)。使用氧化鈮粉體和少量金屬Nb，用等離子體噴涂實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化制備旋轉(zhuǎn)氧化鈮陶瓷靶材。近年來(lái)，用噴涂成型工藝在高端的ITO、AZO、IGZO靶材成型上有了較大的突破，大型的靶材制造商已成功制備出高性能的靶材。

　　4. 濕法成型是通過(guò)將氧化物粉體制備成漿料，然后通過(guò)自我凝固、吸水或者壓濾等方式實(shí)現(xiàn)特定外形的素坯，干燥后獲得高密度的素坯。濕法成型不僅可以實(shí)現(xiàn)冷等靜壓成型的功能，而且還能彌補(bǔ)冷等靜壓成型的不足。陶瓷靶材的濕法成型有注漿成型、膠態(tài)成型、直接凝固成型等。

　　噴涂法是目前應(yīng)用較多的技術(shù)，其制備的產(chǎn)品品質(zhì)高，穩(wěn)定性好。除了以上所述成型方法外，人們還研究了沖擊成型法和爆炸成型法等，目前這些新型成型方法尚在研究階段，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有很多研究工作需要進(jìn)一步細(xì)化。