本文中,我们将讨论金属材料的物理,化学和力学性能.金属材料的性能很多,不同的使用要求和使用环境,具有
相应的性能要求.对于做靶材的材料人来说,具体需要了解的有以下几个重要部分
金属材料的物理性质
这些特性主要是指熔点,导电性,导热性,密度,耐腐蚀性,磁特性等
熔点,金属材料在缓慢加热的条件下,由固态开始熔化为液态时的温度,叫该金属的熔点,单位为摄氏度(℃).工
业上常用的金属中,锡的熔点最低,为231.9℃,而钨的熔点最高,为3410℃,纯金属有固定的熔点,但大多数合金
材料在熔化时,取决于它的成分.比如,.铁碳合金,含碳量不同熔点也不同,即它们没有一个固定的熔点,掌握各种
金属材料和合金的熔点,对我们金属和合金靶材的熔炼铸造具有很大的影响,并因此影响其应用。
导电性,是金属材料传导电流的能力,衡量金属材料导电能力的指标是电导率,申导率愈大 其导电性能就过好好
导电性以银最好,其次是铜和铝.金属材料的导电性还与温度有关,合金的导电性一般比纯金属差,当材料的横
截面积及其他条件相同时,金属的导电性愈好,则电流通过时产生的热量就想小,因而在输电过程中的电能损失
就较小.金属中银的导电性最好,其次是铜铝
导热性,用烙铁举例.木柄导热系数低,可抵抗热能流动,钻头是由铜制成的,它是良好的热导体,因此可以使存储
在其中的热能容易地向下传播到尖端并进入被煌接的工件,这种,金属传导热量的能力叫导热性,导热性能的优
劣一般用导热系数来表示金属材料,导热系数又称热导率:金属的导热性愈差,其加热或冷却时,部件表面和内
部的温度差就愈大,由此产生的内应力就愈大,就愈易发生裂纹.一般来说,导电性好的材料,其导热性也好.银的
导热性最好,其次是铜和铝
密度,定义为材料每单位体积的质量;国际单位制和中国法定计量单位中,密度的单位为kg/m 3.相对密度是材
料密度与4°℃以下水的密度相比
密度和相对密度的公式为
密度(p)= 质量(m)/体积(V)
相对密度(d)= 材料密度/纯水在4°℃的密度
利用密度的概点可以解决一系列实际问题,如计算毛坏的质量、鉴别金属材料等
热膨胀性,就是金属升高温度时体积发生胀大的现象称为金属的热膨胀.衡量热膨胀性的指标称为热膨胀系数
热腹胀系数是指金属温度每升高1℃所增加的长度度与原来长度的比值,例如,在靶材的焊接绑定过程中,被煌
的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀,就会导致焊件的变形和焊接应力
导磁性.金属被磁化或被磁力吸引的性能称为磁性.根据这种性能的不同,通常将金属材料分为铁磁材料、顺磁
材料和逆磁材料三种.铁磁材料有铁、钴、镍等,它们在外磁场中能强烈被磁化.顺磁材料有锰、铬、钨、钼
等,它们在外加磁场中只是微弱地被磁化,.逆磁材料有铜、锡、铅、锌等,它们能抗拒或削弱外加磁场对材料本
身的磁化作用,镀膜工业上应用较多的铁磁材料,需要考虑磁场屏蔽问题,尽量提高透磁率以满足溅射要求
金属材料的化学性能
金属材料在室温或高温下,抵抗介质对它化学浸蚀的能力,称为金属材料的化学性能:金属材料的化学性能一般
包括抗腐蚀性和抗氧化性等，
亢氧,儿性,是指金属材料在高温时抵抗气化性气氛腐蚀作用的能力
耐腐蚀性,金属材料抵抗各种介质(大气、酸、碱、盐)浸蚀的能力称为抗腐蚀性.钽、铌等金属材料在这方面
有突出表现,钽靶材溅射镀膜后能起到耐腐蚀作用,保护膜层的表面
金属材料的力学性能
力学性能是指金属在外力作用,抵抗塑性变形和断裂的能力,金属材料的力学性能包括强度、屈服点、抗拉强
度、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性等强度,材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力.材料单位面积受载荷称应力
屈服点(os),称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增
加或产生0.2%L.时应力值.单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示.材料的屈服点是机械设计的主要依据之一,是评定
金属材料质是的重要指标。
抗拉强度(ob)也叫强度极限,指材料在拉断前承受最大应力值,单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示.如铝锂合金抗
垃强度可达689.5MPa
延伸率(ō),金属材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比.工程上常将δ≥5%的材料称为塑性材料
如常温静载的低碳钢、铝、铜等:而把δ≤5%的材料称为脆性材料,如常温静载下的铸铁、玻璃、陶瓷等
新面收缩率(4),金属材料在拉伸断裂后，断面最大缩小面积与原断面积百分比
冲击韧性(ak),金属材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/厘米2(J/cm2).用公式表示ak=Ak/F(J/cm2)
Ak---冲击试样所消耗的功,J:F….试样断口外横截面积.cm2.ak值越大,材料的韧性越好,在受到冲击时不容易
新烈:反之,越大脆性,金属材料的冲击韧度，与温度有关 温度越低 冲击韧度值越小硬度,指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力.常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV),在生产中常用的是布氏硬度和洛氏硬度,维氏硬度试验是用来测定显微组织的硬度.
