本技術(shù)涉及磁控濺射鍍膜靶材粉末加工的領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種采用等離子球化工藝制備tzo粉末的方法。

背景技術(shù)：

1、磁控濺射鍍膜是一種先進(jìn)的物理氣相沉積(pvd)技術(shù)，其核心在于利用濺射效應(yīng)將靶材粉末轉(zhuǎn)移到基材表面，從而形成薄膜。磁控鍍膜的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在電子領(lǐng)域，磁控鍍膜可以用于制備半導(dǎo)體器件、磁性材料和光電子器件。在光學(xué)領(lǐng)域，它可以用于生產(chǎn)透明導(dǎo)電膜、反射膜、濾波器等。在醫(yī)療領(lǐng)域，磁控鍍膜可以用于生產(chǎn)醫(yī)療器械和生物傳感器。在汽車領(lǐng)域，它可以用于改善汽車表面的外觀和耐磨性。此外，磁控鍍膜還可以在太陽能電池、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

2、磁控濺射鍍膜常用的靶材有金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材，其中氧化鋅錫(tzo)靶材作為合金靶材中常用的一種，主要由氧化鋅(zno)和氧化錫(sno2)組成，氧化鋅錫靶材具有高透過率、低電阻率、良好的機(jī)械性能和穩(wěn)定性，可以廣泛應(yīng)用于太陽能電池、平板顯示器、觸摸屏、led等領(lǐng)域。

3、而氧化鋅錫靶材的原料一般為tzo粉末，常見的tzo粉末一般通過噴霧干燥的工藝制備，制得的tzo粉末的球形度和均勻性較低，降低了在氧化鋅錫靶材中的應(yīng)用性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決常規(guī)的制備工藝制得的tzo粉末的球形度和均勻性較低，降低了在氧化鋅錫靶材中的應(yīng)用性能的問題，本技術(shù)提供一種采用等離子球化工藝制備tzo粉末的方法。

2、本技術(shù)提供一種采用等離子球化工藝制備tzo粉末的方法，采用如下的技術(shù)方案：一種采用等離子球化工藝制備tzo粉末的方法，包括以下步驟：

3、s1、氧化鋅粉末和氧化錫粉末混合，球磨，制得預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末；

4、s2、將制得的預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末進(jìn)行堿洗，水洗干燥，制得氧化鋅錫混合粉末；

5、s3、將制得的氧化鋅錫混合粉末在溫度為2000-2300℃的條件下進(jìn)行等離子球化處理，冷卻，制得tzo粉末。

6、通過采用上述技術(shù)方案，先將氧化鋅粉末和氧化錫粉末進(jìn)行混合球磨，在球磨過程中，將氧化鋅粉末和氧化錫粉末混合均勻并破碎細(xì)化，提升氧化鋅粉和氧化錫粉的混合均勻性，增加氧化鋅粉末和氧化錫粉末的比表面積，同時(shí)將氧化鋅粉和氧化錫粉中的雜質(zhì)進(jìn)行粉碎；后通過堿洗處理，不但能夠去除預(yù)處理氧化鋅錫粉末中的雜質(zhì)成分，還能夠使得預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末表面的形成均勻的微觀腐蝕表面，提升預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末在后續(xù)等離子球化過程中的表面受熱均勻性，進(jìn)而提升等離子球化處理的均勻性和穩(wěn)定性；最后進(jìn)行等離子球化處理，使得氧化鋅錫混合粉末在較優(yōu)的溫度條件下表面或者整體受熱熔融并收縮成表面平整且形態(tài)均勻的球形，較優(yōu)的受熱溫度能夠使得氧化鋅粉末和氧化錫粉末表面或者整體均勻熔融，不會(huì)出現(xiàn)熔融速率慢或者過度熔融的問題，提升處理效率，后進(jìn)行冷卻固化，制得具有較好的球形度和均勻性的tzo粉末，應(yīng)用于氧化鋅錫靶材中具有較好的平整性和致密性。

7、優(yōu)選的，所述氧化鋅粉末和所述氧化錫粉末的重量比為重量比為(2:3)-(3:2)。

8、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化了氧化鋅粉末和氧化錫粉末的用量，能夠提升制得的tzo粉末在磁控濺射鍍膜中的應(yīng)用性能。

9、優(yōu)選的，所述氧化鋅粉末的粒徑為10-200μm，所述氧化錫粉末的粒徑為10-200μm。

10、通過采用上述技術(shù)方案，本技術(shù)的制備tzo粉末的工藝，可以適用于粒徑在10-200μm范圍的氧化鋅粉末和氧化錫粉末的處理，處理效率高，能夠處理粒徑差異大的氧化鋅粉末和氧化錫粉末，且不會(huì)降低制得的tzo粉末的球形度和均勻性。

11、優(yōu)選的，所述s3步驟中中的等離子球化具體步驟如下：控制等離子球化設(shè)備的真空度為5×10-3-5×10-2pa，等離子設(shè)備工作電流為2500-3000a，工作電壓60v-80v,以氫氣作為載氣將氧化鋅錫混合粉末送入至等離子球化設(shè)備進(jìn)行等離子球化，后在工作氣氛下落入至冷卻室中進(jìn)行冷卻，制得球化tzo粉末。

12、通過采用上述技術(shù)方案，使用氫氣作為載氣輸送氧化鋅錫混合粉末進(jìn)入等離子球化設(shè)備，在氬氣或氦氣的工作氣氛下，控制較優(yōu)的等離子球化參數(shù)，使得氧化鋅錫混合粉末進(jìn)行熔融球化，較優(yōu)的真空度能夠使得粒徑較小的氧化鋅錫混合粉末相互接觸并熔合，并使得粒徑較大的氧化鋅錫緩和粉末表面均勻熔融，能夠較好的優(yōu)化制得的tzo粉末的粒徑，若真空度較大或較小，制得的tzo粉末的球形度和均勻性均較低；較優(yōu)的等離子設(shè)備工作電流和工作電壓，能夠使得氧化鋅錫混合粉末穩(wěn)定地進(jìn)行等離子球化處理，因此，通過控制等離子球化設(shè)備的具體參數(shù)，如真空度、等離子設(shè)備工作電流和工作電壓等，能夠進(jìn)一步提升制得的tzo粉末的球化度高和均勻性，使得tzo粉末具備優(yōu)良的物理特性和應(yīng)用性能。

13、優(yōu)選的，所述氧化鋅錫混合粉末的送入量為180-200g/min，氫氣的流量為500-520l/h，等離子球化的工作氣氛為氬氣或氦氣，氦氣或氬氣的流量為3200-3400l/h。

14、通過采用上述技術(shù)方案，控制氧化鋅錫混合粉末的送入量在180-200g/min范圍內(nèi)，氫氣流量為500-520l/h，能夠使得氧化鋅錫粉末均勻地分散且進(jìn)入至等離子設(shè)備中；選用氬氣或氦氣作為工作氣氛，其流量為3200-3400l/h，能夠確保等離子球化過程中粉末均勻受熱，促進(jìn)球形tzo粉末的形成，提高tzo粉末的球形度和粒徑均勻性。

15、優(yōu)選的，所述s1步驟中球磨的轉(zhuǎn)速為600-1000r/min，球磨的時(shí)間為2-4h。

16、通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化了球磨過程中的轉(zhuǎn)速和時(shí)間參數(shù)，使得氧化鋅粉末和氧化錫粉末在球磨過程中能夠更加均勻地混合，提高了預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末的均勻性和球形度。

17、優(yōu)選的，所述s2步驟中使用堿洗劑進(jìn)行堿洗，所述堿洗劑由以下重量百分比的原料制得：

18、堿性氫氧化物?8-15％

19、勻化劑?4-6％

20、浸潤劑?3-5％

21、表面活性劑?0.5-1.5％

22、水?余量；

23、所述勻化劑由重量比為1:(3-4):(1-2)的3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、有機(jī)硅季銨鹽和聚丙烯酰胺組成。

24、通過采用上述技術(shù)方案，堿洗劑中的堿性氫氧化物能夠有效去除氧化鋅錫混合粉末中的雜質(zhì)，并對(duì)氧化鋅錫混合粉末表面進(jìn)行微腐蝕，提高粉末的純度和表面均勻性；3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷能夠提升氧化鋅錫粉末在堿洗劑中的分散間距，在有機(jī)硅季銨鹽和聚丙烯酰胺的共同作用下，使得堿洗劑均勻滲透并分散粘附于氧化鋅錫混合粉末的表面，以此組成的勻化劑能夠提升堿洗劑在氧化鋅錫混合粉末中的分散均勻性，均勻穩(wěn)定地吸附于氧化鋅錫混合粉末表面，提升對(duì)氧化鋅錫粉末的腐蝕均勻性；浸潤劑能夠與勻化劑產(chǎn)生較好的協(xié)同增效作用，提升堿洗劑的浸潤滲透性能，進(jìn)一步提升堿洗劑對(duì)氧化鋅錫粉末的腐蝕均勻性和處理效率，進(jìn)而提高球化tzo粉末的球形度和均勻性。

25、優(yōu)選的，所述浸潤劑由重量比為(1-3):1的聚乙烯吡咯烷酮和炔二醇表面活性劑組成。

26、通過采用上述技術(shù)方案，使用較優(yōu)用量比的聚乙烯吡咯烷酮和炔二醇表面活性劑作為浸潤劑，能夠有效提高氧化鋅錫混合粉末的滲透均勻性，進(jìn)而提升最終制得的tzo粉末的球形度和均勻性。

27、優(yōu)選的，所述堿性氫氧化物為氫氧化鉀和/或氫氧化鈉，所述表面活性劑為磺酸鹽類表面活性劑、羧酸鹽類表面活性劑和脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑中的至少一種。

28、通過采用上述技術(shù)方案，上述氫氧化物能夠?yàn)閴A洗劑提供較優(yōu)的堿性條件，優(yōu)選上述表面活性劑能夠進(jìn)一步降低氧化鋅錫混合粉末的表面能，進(jìn)而提高堿洗效果，有效去除氧化鋅錫混合粉末中的雜質(zhì)和勻化氧化鋅錫混合粉末，提升tzo粉末的純度與質(zhì)量。

29、優(yōu)選的，所述堿洗的溫度為45-65℃，時(shí)間為20-40min。通過采用上述技術(shù)方案，較優(yōu)的堿洗條件能夠使得堿洗劑均勻分散至預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末中，有效去除預(yù)處理氧化鋅錫混合粉末中的雜質(zhì)，進(jìn)一步提高粉末的純度和均勻性。

30、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

31、1、本技術(shù)的采用等離子球化工藝制備tzo粉末的方法，通過球磨和堿洗配合等離子球化的制備工藝，制得的tzo粉末具有較好的球形度和均勻性，應(yīng)用于氧化鋅錫靶材中具有較好的平整性和致密性。

32、2、通過優(yōu)化等離子球化參數(shù)，控制等離子球化溫度為2000-2300℃、真空度為5×10-3-5×10-2pa，等離子設(shè)備工作電流為2500-3000a，工作電壓60v-80v、氧化鋅錫混合粉末的送入量為180-200g/min，以氫氣作為載氣，氫氣的流量為500-520l/h，等離子球化的工作氣氛為氬氣或氦氣，氦氣或氬氣的流量為3200-3400l/h，能夠使得粒徑較小的氧化鋅錫混合粉末相互接觸并熔合，并使得粒徑較大的氧化鋅錫緩和粉末表面均勻熔融，能夠較好的優(yōu)化制得的tzo粉末的粒徑，確保等離子球化過程中粉末均勻受熱，提高tzo粉末的球形度和粒徑均勻性。

33、3、使用由堿性氫氧化物、勻化劑、浸潤劑、表面活性劑和水制得的堿洗劑，勻化劑由3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、有機(jī)硅季銨鹽和聚丙烯酰胺組成，浸潤劑由聚乙烯吡咯烷酮和炔二醇表面活性劑組成，堿洗劑在氧化鋅錫混合粉末中的分散均勻性，均勻穩(wěn)定地吸附于氧化鋅錫混合粉末表面，提升對(duì)氧化鋅錫粉末的腐蝕均勻性，進(jìn)一步提升堿洗劑對(duì)氧化鋅錫粉末的腐蝕均勻性和處理效率，進(jìn)而提高球化tzo粉末的球形度和均勻性。