本申請涉及靶材回收,特別涉及到一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法。
背景技術:
1、在半導體、平板顯示等行業中,鋁靶作為重要的濺射靶材被廣泛應用。而在鋁靶的使用過程中通常與背板進行綁定,背板材質一般為銅合金、鋁合金等高強高導熱金屬,綁定工藝為焊接。鋁靶材與背板焊接時常使用焊劑,焊劑通常為銦、錫等。達到使用壽命的殘靶或報廢靶材中仍有大量高品質、高附加值的高純金屬,因此靶材的回收利用對于降低靶材生產成本具有十分重要意義。
2、目前,傳統工藝在分離靶材中焊料的方法中,通常采用高溫處理方式,這種高溫處理會導致鋁材發生嚴重的熱損傷,使得鋁材晶粒尺寸從原本的45μm急劇增至120μm,再結晶率>30%,極大地影響了鋁材回收后的性能,使其難以滿足高端應用對鋁材質量的要求。另一種采用機械剝離的方法,銦殘留量高達800ppm,遠遠無法滿足5n級高純鋁靶材對于雜質含量的嚴格要求,后續需要額外的復雜工藝進行深度除雜,增加了成本和工藝難度。
3、由此,現有技術仍有待改進。
技術實現思路
1、基于此,本申請提供一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法,該方法能夠有效減少鋁基體中銦殘留量,鋁晶粒尺寸變化小。
2、本申請解決上述技術問題的技術方案如下:
3、本申請的一方面,提供一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法,包括如下步驟:
4、將含銦焊料的鋁靶進行梯度溫度控制,所述梯度溫度包括預熱區、剝離區和緩冷區,其中,所述預熱區的溫度為155℃~165℃,所述剝離區的溫度為168℃~172℃,所述緩冷區的溫度為75-85℃,制備含銦物料和鋁基體;
5、在所述梯度溫度控制過程中進行振動處理,使所述含銦物料與所述鋁基體分離,回收所述鋁基體。
6、在其中一些實施例中,所述預熱的時間為6min~10min,所述剝離的時間為2min~6min,所述緩冷的時間為3min~7min。
7、在其中一些實施例中,所述振動處理的時間為11min~23min。
8、在其中一些實施例中,所述振動處理包括高頻壓電振動處理和低頻電磁沖擊處理中的一種或多種;其中,所述高頻壓電振動處理的頻率為2khz~4khz,振幅為5μm~10μm;所述低頻電磁沖擊處理的頻率為50hz~150hz,沖擊載荷為6g~12g;
9、當所述振動處理包括高頻壓電振動處理和低頻電磁沖擊處理時,所述高頻壓電振動處理和所述低頻電磁沖擊處理交替進行。
10、在其中一些實施例中,所述振動處理包括高頻壓電振動處理和低頻電磁沖擊處理,所述振動處理中第一次進行的是高頻壓電振動處理,高頻壓電振動處理8s后疊加低頻電磁沖擊處理2s。
11、在其中一些實施例中,所述高頻壓電振動處理的時間為8min~19min;
12、和/或,所述低頻電磁沖擊處理的時間為2min~5min。
13、在其中一些實施例中,所述方法還包括如下步驟:
14、利用真空吸附平臺對所述含銦物料進行真空吸附處理。
15、在其中一些實施例中,進行所述真空吸附處理時,控制所述真空吸附平臺的中心區的壓強低于邊緣區的壓強。
16、在其中一些實施例中,所述真空吸附平臺的邊緣區圍繞中心區設置,控制所述真空吸附平臺從中心至邊緣的壓強逐漸增大。
17、在其中一些實施例中,所述中心區的壓強小于或等于5×10-4pa;
18、和/或,所述邊緣區的壓強為小于或等于1×10-2pa。
19、上述從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法中,一方面,對含銦焊料的鋁靶進行梯度溫度控制,梯度溫度依次包括預熱區、剝離區和緩冷區,制備含銦物料和鋁基體,在梯度溫度控制的過程中進行振動處理,使含銦物料與鋁基體分離,回收得到鋁基體。其中,調控特定預熱區的溫度使含銦焊料預熔形成連續液膜,進一步調控特定剝離區的溫度,實現含銦焊料低粘度流動,調控特定緩冷區的溫度,抑制鋁基體再結晶,三者協調作用,在保證含銦焊料完全熔融并從鋁基體中剝離的同時,抑制鋁基體位錯增殖。另一方面,在上述梯度溫度控制過程中進行振動處理可以破碎銦-鋁界面,使殘余含銦物料更好從鋁基體中剝離出來。如此,能夠有效減少鋁基體中銦殘留量,且最終實現降低剝離溫度,提高鋁材回收率。
20、上述方法避免了機械加工方式效率低下的問題,避免在分離過程中引入雜質,最大可能地保證了靶坯的純度和完整性;同時避免了酸堿溶液等化學腐蝕劑污染環境的問題,更符合節能環保發展的要求。
1.一種從含銦焊料的鋁靶中回收鋁基體的方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預熱的時間為6min~10min,所述剝離的時間為2min~6min,所述緩冷的時間為3min~7min。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述振動處理的時間為11min~23min。
4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述振動處理包括高頻壓電振動處理和低頻電磁沖擊處理中的一種或多種;其中,所述高頻壓電振動處理的頻率為2khz~4khz,振幅為5μm~10μm;所述低頻電磁沖擊處理的頻率為50hz~150hz,沖擊載荷為6g~12g;
5.如權利要求4所述的方法,其特征在于,所述振動處理包括高頻壓電振動處理和低頻電磁沖擊處理,所述振動處理中第一次進行的是高頻壓電振動處理,高頻壓電振動處理8s后疊加低頻電磁沖擊處理2s。
6.如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述高頻壓電振動處理的時間為8min~19min;
7.如權利要求1~6任一項所述的方法,其特征在于,所述方法還包括如下步驟:
8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,進行所述真空吸附處理時,控制所述真空吸附平臺的中心區的壓強低于邊緣區的壓強。
9.如權利要求8所述的方法,其特征在于,所述真空吸附平臺的邊緣區圍繞中心區設置,控制所述真空吸附平臺從中心至邊緣的壓強逐漸增大。
10.如權利要求9所述的方法,其特征在于,所述中心區的壓強小于或等于5×10-4pa;