铝铈金属靶材及利用该铝铈金属靶材制作铝铈膜的方法

摘要

本发明提供一种铝铈金属靶材。该铝铈金属靶材包括一铝板和若干铈块，该铝板上设有若干通孔，该若干铈块镶嵌于该若干通孔内。本发明将铈块以镶嵌的方式安装于铝靶上，通过对通孔的数量的设置而较易改变靶材中的元素的比例，从而，更加灵活控制铝铈金属膜层性能，该铝铈金属靶材加工成本低，工艺简单。此外，本发明还提供一种利用所述铝铈金属靶材制作一铝铈膜的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝铈金属靶材及利用该铝铈金属靶材制作铝铈 膜的方法。

背景技术

铝合金具有很高的强度以及较低的密度，应用非常广泛。然而， 未经过表面处理的铝合金的耐腐蚀性较差。为了提高耐腐蚀性能， 通常需要在铝合金表面设置一保护层。

在上世纪八十年代中期，铈转化膜做为一种很有前景的防腐涂 层，得到了广泛的研究。但是，现有技术中制作的铈转化膜存在许 多不足之处，如涂层不均匀，存在贯穿至基材的微观缺陷等。这些 缺陷为腐蚀性介质的传播提供了通路，最终导致材料的腐蚀和失效。

磁控溅射作为一种膜层制备技术，已经得到广泛的应用采用磁 控溅射技术制备的铝-铈薄膜作为铝合金的防腐涂层效果显著。但 是，现有技术中一般是采用粉末冶金的方法来制作铝铈合金靶材， 这种方法对靶材的加工工艺要求高，加工难度大，并且在使用过程 中改变合金中的元素的比例困难，还会影响所生成的铝-铈薄膜性能 的稳定性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种铝铈金属靶材，该铝铈金属靶材的 制作工艺简单，且靶材中的各金属元素的比例容易控制，加工成本 低。

另外，还提供一种利用上述铝铈金属靶材制作铝铈膜的方法。

一种铝铈金属靶材，该铝铈金属靶材包括一铝板和若干铈块， 该铝板上设有若干通孔，该若干铈块镶嵌于该若干通孔内。

一种利用上述铝-铈金属靶材制作铝铈膜的方法，包括以下步骤：

提供一基材，将该基材放入一镀膜机的真空室内，使用铝铈金 属靶，设置氩气流量至50～300sccm，对铝铈金属靶施加-100～-400V 的偏压，通过磁控溅射镀膜方法在该基材上形成一铝铈膜层。

相较于现有技术，本发明将铈块以镶嵌的方式安装于铝靶上， 通过对通孔的数量的设置而较易改变靶材中的元素的比例，该铝一 铈靶材成本低，加工简单。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的铝铈金属靶材的分解示意图。

图2为图1中铝铈金属靶材的组合示意图。

图3为本发明一较佳实施例的铝铈膜层的结构示意图。

主要元件符号说明

铝铈金属靶材        100

基材                11

铝铈膜              13

铝板                20

通孔                21

铈块                30

具体实施方式

请参阅图1及图2，本发明一较佳实施方式的铝铈金属靶材100 包括一铝板20和若干个铈块30。

该铝板20大致为一长方形，其开设有若干个通孔21。该若干 通孔21均匀分布于所述铝板20上。

所述若干铈块30镶嵌并固定于该若干通孔21中。该通孔21 的数量可根据所述铝铈金属靶材100中铝与铈的质量比来设定。

本较佳实施方式中所述铈块30占所述铝铈金属靶材100的质量 百分含量为5％～40％。所述若干通孔21均匀分布于所述铝板20上， 可保证以该铝铈金属靶材100所镀制的膜层的均匀性。

请参阅图3，本发明一较佳实施方式的利用上述铝铈金属靶材100 制作一铝铈膜13的方法包括如下步骤：

提供一基材11。所述基材11的材质可以是铝合金、镁合金等 材料，也可是陶瓷、玻璃等非金属材料。

对该基材11进行表面预处理。

将基材11放入盛装有乙醇和/或丙酮溶液的超声波清洗器中进 行震动清洗，以除去基材11表面的杂质和油污等。

将经上述清洗后的基材11放入一磁控溅射镀膜机(图未示)中， 将所述铝铈金属靶材100置于该镀膜机的弧源位置上。该铝铈金属 靶材100中铈的质量百分含量为5～40％。

抽真空该磁控溅射镀膜机的真空室至8.0×10^-3Pa，通入 50～400sccm的高纯氩气(99.999％)，对基材11施加-30～-0600V的偏 压，对基材11进行离子清洗，清洗时间为5～10分钟。

调节氩气流量至50～300sccm，对铝铈合金靶施加-100～-400V 的偏压，开启所述铝铈金属靶材100的电源并设置其功率为 2～12kw，于所述基材11上沉积一铝铈膜13。所述铝铈膜13的厚度 可为1～5微米。

经过实验验证，所述的铝铈膜13可经受48小时的盐雾测试 (3.5％NaCl，25℃)。

应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域 技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所 做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。