镍铝铁硅合金靶材定义、特性、制备方法和应用
发布时间：2026-01-27 作者：长沙鑫康新材料 阅读量：20
镍铝铁硅合金靶材主要由镍（Ni）、铝（Al）、铁（Fe）、硅（Si）四种元素组成，各元素的比例可根据具体应用需求进行调整。例如，一些用于高温应用的合金靶材可能含有较高比例的镍和铁，以保证良好的高温性能；而用于耐磨涂层的靶材可能会适当增加硅和铝的含量，以提高硬度和耐磨性。
镍铝铁硅合金靶材主要性能
良好的机械性能：镍铝铁硅合金靶材通常具有较高的强度和硬度，能够在溅射过程中保持较好的形状和结构稳定性，同时也具备一定的韧性，不易破裂。
优异的耐高温性能：镍和铁的加入使其具有良好的高温稳定性，能在较高温度下保持其力学性能和化学稳定性，不易发生氧化和变形，适用于高温环境下的镀膜应用。
良好的耐腐蚀性：铝和硅的存在有助于在合金表面形成致密的氧化膜，从而提高其耐腐蚀性，使其能够在一些腐蚀性环境中使用，如化工、海洋等领域。
独特的电学性能：该合金的电学性能可通过调整成分来优化，使其适用于电子器件中的导电薄膜、电阻薄膜等的制备。
镍铝铁硅合金靶材制备方法
原料选择：采用高纯度（通常≥99.9%）的镍（Ni）、铝（Al）、铁（Fe）、硅（Si）金属块或颗粒。根据目标合金的化学成分（例如，NiAlFeSi 97.5 :1 :1 :0.5at%四元相图成分），精确计算各金属的投料重量。
真空熔炼与铸锭：先熔高熔点元素（Ni、Fe），再加入 Al、Si，熔炼温度 1450-1600℃，保温 20-40min；重复熔炼 3-4 次保证成分均匀，随后水冷铜模吸铸或浇铸成型，获得铸锭，凝固速率控制在 10-100K/s，减少偏析。
冷锻：变形量 20-40%，进一步细化晶粒至 50-100μm，提高靶材强度与均匀性；冷加工后需酸洗去除氧化皮。
退火处理：在 800-900℃保温 2-4h，消除加工硬化与内应力，恢复塑性，优化靶材微观组织。
机械加工：数控车削、磨削至靶材尺寸，表面粗糙度 Ra≤0.8μm。
镍铝铁硅合金靶材应用领域
电子领域：可用于制备薄膜晶体管（TFT）、集成电路等电子器件中的电极、布线等薄膜，利用其良好的导电性和稳定性，提高电子器件的性能和可靠性。
航空航天领域：由于其优异的耐高温和耐腐蚀性能，可用于制备航空发动机部件、飞机机身等表面的防护涂层，提高部件的使用寿命和可靠性。
汽车工业：可用于汽车发动机活塞、气缸内壁等部件的表面镀膜，提高部件的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性，从而降低发动机的磨损，提高燃油效率。
表面工程领域：用于各种金属和非金属材料表面的改性，通过溅射镀膜形成耐磨、耐腐蚀、抗氧化的功能薄膜，提高材料表面的性能，拓展材料的应用范围。
镍铝铁硅合金应用领域
航空航天：用于航空发动机、燃气轮机的燃烧室、涡轮外环等，承受 800-1100℃高温与热循环，依靠铝硅复合强化维持强度与抗蠕变能力。
机械制造：在工程机械、矿山设备的齿轮、轴套中应用，利用锰、铝形成的金属间化合物强化相提升耐磨性，延长使用寿命。
汽车部件：如排气歧管、涡轮增压器壳体，承受 600-900℃高温与振动，需高温强度、热疲劳与耐燃气腐蚀性能。
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