專利名稱：制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝的制作方法
制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝 [技術領域]
本發明屬于光電材料技術領域，具體地說是一種制取透明功能薄 膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝。 [技術背景]
光學功能玻璃可以分為光學物理功能玻璃和光致化學功能玻璃兩 大類，前者具有包括高透光率，高反射率，選擇性透光/反射，高阻隔 比如紅外線、紫外線效果等功效，后者具備光致表面自清潔、光致催 化，光致變色等特定化學功能。它們在社會生活和生產中都具有廣泛 的應用，而且多功能玻璃近年來也得到大量的開發和應用研究。
上述光學功能玻璃的獲得有兩種途徑， 一種是玻璃制造過程中， 向原料中添加功能性組分，另外一種就是通過玻璃表面改性技術實 現，常見的玻璃表面改性有玻璃貼膜技術、鍍膜技術等，玻璃表面貼 膜一般為以高分子材料為主的多層膜成本低，易老化剝落，玻璃表面 鍍膜方法較多，主要有真空磁控濺射法、真空蒸發法、化學氣相沉積 法以及溶膠一凝膠法等，磁控濺射鍍膜利用磁控濺射技術可以設計制 造多層復雜膜系，可在白色的玻璃基片上鍍出多種顏色，膜層的耐腐 蝕和耐磨性能較好，是目前生產和使用最多的玻璃鍍膜技術之一。 [發明內容]
本發明的目的是克服現有技術的不足，為實現通過射頻磁控濺射 技術在白色玻璃基片上制備出具有防紫外線和疏水性能的光學透明功 能薄膜，而采用氧化硅、氧化鈦、氧化鈰三種金屬氧化物混合粉制備 而成的用于磁控濺射用的一種三元金屬氧化物陶瓷耙材。
為實現上述目的，設計一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物 陶瓷靶材的制備工藝，其特征在于由重量百分比為10%~50%的氧化 鈦，0%~60%的氧化鈰，0%-55%氧化硅的三種金屬氧化物粉體做為原料 粉，并在原料粉中加入占原料粉總重量1%~5%的粘結劑，混合均勻 后，用冷壓機壓制成濺射靶材坯體，然后在常壓、常氣氛下將坯體高 溫燒結成陶瓷靶材。.所述的氧化硅、氧化鈦、氧化鈰為分析純粉體， 采用超聲波振蕩和機械研磨工藝將三者均勻混合。.所述的粘結劑采用 蒸餾水或丙酮或無水乙醇，或者上述三種的混合物。所述的冷壓機壓 制壓力為5-300噸.所述的高溫燒結中的高溫為1000°C-1600°C。
與現有技術相比，本發明工藝簡單，制備出的靶材可在白色玻璃 上通過磁控濺射制備具有防紫外線和疏水性能的透明薄膜。 [具體實施方式
]
下面結合實例對本發明作進一步說明，這種工藝技術對本專業的 人來說還是是比較清楚的。 實施例1
取純度為99.99%的氧化鈦粉體80.0g，其重量占原料粉總質量 25.64%、氧化鈰粉體172. 0g，其占原料粉總質量的55.13%、余量為占 原料粉19.23%的氧化硅粉體60.0g，在無水乙醇中通過超聲波振蕩混 合后，析出晾干用瑪瑙研磨機研磨1小時，加入30ml乙醇攪拌均勻， 取45g放入模具中，在冷壓機上用8噸的壓力壓制后，從模具中取 出，放入空氣電阻爐中，按照如下工藝燒結在30(TC、 600°C、 900°C 分別恒溫60min，達到110(TC時連續恒溫24h，然后隨爐冷卻，最后得 到直徑60mra，厚度約5mm的磁控濺射靶材，用該耙材在F幾560D2型三
室超高真空磁控與離子束多功能濺射鍍膜設備上用射頻磁控濺射正常 起輝濺射。
實施例2
用純度為99.99%的氧化鈦粉體80g，其重量占原料粉總質量的 35.4%、氧化鈰粉體86. lg，其占粉體原料總質量的38.1%、其余為占 原料粉總質量26.5%的氧化硅粉體59.9g，在無水乙醇中通過超聲波 振蕩混合后，析出晾干用瑪瑙研磨機研磨1小時，加入30ml乙醇攪拌 均勻，取45g放入模具中，在冷壓機上用8噸的壓力壓制后，從模具 中取出，放入空氣電阻爐中，燒結工藝同上，最后得到直徑60mm，厚 度約5mm的磁控濺射靶材，用該靶材在F幾560D2型三室超高真空磁控 與離子束多功能濺射鍍膜設備上用射頻磁控濺射正常起輝濺射。
實施例3
原料配方同實施例1，按照如下工藝燒結在300°C、 600°C、 900°C、 1200。C分別恒溫60min，達到1500。C時連續恒溫24h，然后隨 爐冷卻，最后得到直徑60mm，厚度約5ram的磁控濺射耙材，用該耙材 在F幾560D2型三室超高真空磁控與離子束多功能濺射鍍膜設備上用 射頻磁控濺射正常起輝濺射，濺射后獲得的薄膜用視頻光學接觸角測 量儀測量顯示，薄膜與水滴的接觸角大于90度，表明了它的疏水性
權利要求
1、一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝，其特征在于由重量百分比為10％～50％的氧化鈦，0％～60％的氧化鈰，0％-55％氧化硅的三種金屬氧化物粉體做為原料粉，并在原料粉中加入占原料粉總重量1％～5％的粘結劑，混合均勻后，用冷壓機壓制成濺射靶材坯體，然后在常壓、常氣氛下將坯體高溫燒結成陶瓷靶材。
2、 如權利要求1所述的一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶 瓷靶材的制備工藝，其特征在于所述的氧化硅、氧化鈦、氧化鈰為分析純粉體，采用超聲波振蕩和機械研磨工藝將三者均勻混合。
3、 如權利要求1所述的一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝，其特征在于所述的粘結劑采用蒸餾水或丙 酮或無水乙醇，或者上述三種的混合物。
4、 如權利要求1所述的一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶 瓷靶材的制備工藝，其特征在于所述的冷壓機壓制壓力為5_300噸.
5、 如權利要求1所述的一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶 瓷靶材的制備工藝，其特征在于所述的高溫燒結中的高溫為1000°C-1600°C。
6、 如權利要求1所述的一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝，其特征在于燒結成的陶瓷靶材直徑為60腿，厚度《6mm。
7、 如權利要求1所述的一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝，其特征在于所述的制備工藝燒結成的陶瓷 靶材應用于射頻磁控濺射領域制備透明氧化物陶瓷薄膜。
全文摘要
本發明屬于光電材料技術領域，具體地說是一種制取透明功能薄膜的三元金屬氧化物陶瓷靶材的制備工藝，其特征在于由重量百分比為10％～50％的氧化鈦，0％～60％的氧化鈰，0％-55％氧化硅的三種金屬氧化物粉體做為原料粉，并在原料粉中加入占原料粉總重量1％～5％的粘結劑，混合均勻后，用冷壓機壓制成濺射靶材坯體，然后在常壓、常氣氛下將坯體高溫燒結成陶瓷靶材。與現有技術相比，本發明工藝簡單，制備出的靶材可在白色玻璃上通過磁控濺射制備具有防紫外線和疏水性能的透明薄膜。
文檔編號C04B35/46GK101182198SQ20071004800
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月8日 優先權日2007年11月8日
發明者馮海斌, 劉延輝, 周細應 申請人:上海工程技術大學