一种钛铝金属旋转靶及其制备方法

技术领域

本发明涉及靶材技术领域，具体而言，涉及一种钛铝金属旋转靶及其制备方法。

背景技术

钛铝靶材广泛应用于钻头、刀具的强化薄膜的制备，可以有效延长相关部件的使用寿命。然而大尺寸、高致密钛铝合金靶材制备困难，根据钛铝合金相图，钛和铝之问可以形成多种金属间化合物，导致钛铝合金存在加工脆性，钛铝合金靶材加工难度高，而制成后的钛铝合金靶因其脆性，在使用承压工况下有断裂可能，造成服役隐患；同时，钛铝单质合金化过程中的放热膨胀，极易产生气泡、缩孔，无法满足高致密钛铝靶材制备需求。

为了提升溅射效率，降低成本，溅射靶材正朝着大尺寸方向发展，对溅射靶材的晶粒度控制也提出了更高的要求，而常规的强电流加热法、热等静压烧结法和热压烧结法等传统工艺对于大尺寸旋转管状钛铝靶的制备，存在设备大型化研制较为困难的缺陷。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛铝金属旋转靶及其制备方法，以解决或改善上述技术问题。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种钛铝金属旋转靶的制备方法，其包括以下步骤：

S1：利用常规冷喷涂方式于不锈钢背管的表面制备纯银涂层；

S2：利用真空冷喷涂方式于纯银涂层的表面沉积钛铝沉积层，且，在沉积钛铝沉积层的同时，利用激光冲击强化工艺对沉积层进行激光冲击；

S3：不断重复进行S2直至钛铝沉积层的总厚度达到预设厚度。

在可选的实施方式中，S1之前，还包括：对不锈钢背管的表面进行可控腐蚀矩阵式粗化。

在可选的实施方式中，可控腐蚀矩阵式粗化对应的矩阵式微坑的直径为5μm、深度为5-8μm。

在可选的实施方式中，S1中，制备纯银涂层的银粉为微米级银粉。

在可选的实施方式中，银粉的粒度为1-5μm。

在可选的实施方式中，银粉的纯度不低于99.99％。

在可选的实施方式中，S1中，常规冷喷涂包括以下特征中的至少一种：

特征一：工作气体为氮气；

特征二：喷涂压力为3-6MPa；

特征三：喷涂温度为800-1000℃；

特征四：喷涂距离为30mm。

在可选的实施方式中，S2之前，还包括：对纯银涂层表面的氧化膜进行激光清洗。

在可选的实施方式中，S2中，制备钛铝沉积层的钛源和铝源分别为钛单质粉和铝单质粉。

在可选的实施方式中，钛单质粉的粒度为0.1-30μm，铝单质粉的粒度为5-45μm。

在可选的实施方式中，钛单质粉的纯度不低于99.99％，铝单质粉的纯度不低于99.99％。

在可选的实施方式中，钛单质粉的质量占钛单质粉与铝单质粉总量的1-50％。

在可选的实施方式中，S2中，真空冷喷涂包括以下特征中的至少一种：

特征一：工作气体为氦气；

特征二：喷涂压力为2.5-3.5MPa；

特征三：喷涂温度为400-600℃；

特征四：喷涂距离为30mm；

特征五：喷涂时真空度＜1Kpa。

在可选的实施方式中，S2中，激光冲击强化工艺包括以下特征中的至少一种：

特征一：光斑直径为4-10mm；

特征二：光斑搭接率为1-25％；

特征三：峰值压力为1.5-4GPa。

在可选的实施方式中，S3之后还包括：

S4：对不锈钢背管的两端端部的位置额外再多沉积5-10mm的钛铝沉积层。

第二方面，本申请提供一种钛铝金属旋转靶，经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。

在可选的实施方式中，钛铝金属旋转靶包括以下特征中的至少一种：

特征一：钛铝金属旋转靶呈哑铃状；

特征二：纯银涂层的厚度＜5μm；

特征三：钛铝沉积层的总厚度为5-30mm；

特征四：钛铝沉积层的单层厚度＜1mm。

本申请的有益效果包括：

本申请提供的钛铝金属旋转靶通过先利用冷喷涂技术在背管表面沉积纯银涂层，再通过真空冷喷涂技术将钛、铝单质粉末沉积于纯银涂层上，并在沉积钛铝沉积层时利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层同步进行激光冲击，通过反复沉积与冲击强化，进而逐层成型大尺寸旋转钛铝金属靶。

上述方法能够有效提高材料的利用率，材料不发生氧化、分解，可使靶材完整保留原材料组分；所得的旋转靶靶材致密、晶粒小、组织均匀、气体含量低、界面结合强度高，能够显著提高靶材的性能，同时靶材尺寸不受限。此外，上述靶材中纯银涂层的存在可使靶材导电和溅射更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的钛铝金属旋转靶的制备示意图；

图2为本申请提供的钛铝金属旋转靶的制备过程中激光冲击强化原理图；

图3为本申请实施例1中经S1步骤处理后的不锈钢背管表面的截面图；

图4为本申请实施例1中钛铝沉积层的微观组织图，其中，暗色为钛，亮色为铝；

图5为本申请实施例1制得的哑铃状的钛铝金属旋转靶的结构示意图；

图6为本申请实施例1制得的哑铃状的钛铝金属旋转靶的实物图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的钛铝金属旋转靶及其制备方法进行具体说明。

本申请提出一种钛铝金属旋转靶的制备方法，其制备示意图如图1所示，其过程包括以下步骤：

S1：利用常规冷喷涂方式于不锈钢背管的表面制备纯银涂层；

S2：利用真空冷喷涂方式于纯银涂层的表面沉积钛铝沉积层，且，在沉积钛铝沉积层的同时，利用激光冲击强化工艺对沉积层进行激光冲击；

S3：不断重复进行S2直至钛铝沉积层的总厚度达到预设厚度。

上述制备过程中，不锈钢背管置于转台上，并以200-400rpm的转速进行旋转。

作为参考地，S1之前，还包括：对不锈钢背管的表面进行可控腐蚀矩阵式粗化。

在一些实施方式中，可控腐蚀矩阵式粗化可通过打磨、涂胶、显影、刻蚀等步骤实现。通过对不锈钢背管的表面进行上述前处理，可使不锈钢背管表面形成矩阵式微坑，从而有利于增加纯银涂层与基体(不锈钢背管)之间的接触面积，提高界面结合强度。

上述打磨、涂胶、显影、刻蚀等前处理手段可参照相关现有技术，在此不做过多赘述。

需说明的是，在其它实施方式中，上述微坑的形式也可不局限于矩阵式，还可根据实际需要设置成其它任何形状和排布形式。

示例性地，可控腐蚀矩阵式粗化对应的矩阵式微坑的直径可以为5μm、深度可以为5-8μm(如5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm或8μm等)。

本申请中，S1中，制备纯银涂层的银粉为微米级银粉。

作为参考地，银粉的粒度可以为1-5μm，如1μm、2μm、3μm、4μm或5μm等。银粉的纯度不低于99.99％。

若银粉的粒度小于1μm，不利于喷涂稳定出粉；若银粉的粒度大于5μm，不利于薄银涂层制备，成本高。

通过在基体与钛铝沉积层之间设置纯银涂层，可使靶材导电和溅射更加均匀。

作为参考地，S1中，常规冷喷涂的工作气体为氮气。

喷涂压力为3-6MPa，如3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa或6MPa等，也可以为3-6MPa范围内的其它任意值。

若喷涂压力小于3MPa，不利于高质量沉积层制备；若喷涂压力大于6MPa，容易堵枪，且气体成本高。

喷涂温度可以为800-1000℃，如800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃等，也可以为800-1000℃范围内的其它任意值。

若喷涂温度低于800℃，不利于高质量沉积层制备；若喷涂温度高于1000℃，不利于稳定喷涂，喷嘴易堵塞。

喷涂距离为30mm。

在一些优选的实施方式中，在进行S2之前，还包括对纯银涂层表面的氧化膜进行激光清洗。通过采用激光清洗剂进行激光清洗，可去除纯银涂层表面的氧化膜。

作为参考地，S2中，制备钛铝沉积层的钛源和铝源分别为钛单质粉和铝单质粉。

其中，钛单质粉的粒度可以为0.1-30μm，如0.1μm、0.5μm、1μm、2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm或30μm等，也可以为0.1-30μm范围内的其它任意值。

若钛单质粉的粒度小于0.1μm，不利于钛粉沉积；若钛单质粉的粒度大于30μm，不利于均匀靶材制备。

铝单质粉的粒度可以为5-45μm，如5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm或45μm等，也可以为5-45μm范围内的其它任意值。

若铝单质粉的粒度小于5μm，不利于均匀送粉；若铝单质粉的粒度大于45μm，不利于高质量涂层制备。

上述钛单质粉和铝单质粉的纯度均优选不低于99.99％。

钛单质粉的质量可占钛单质粉与铝单质粉总量的1-50％，如1％、2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等，也可以为1-50％范围内的其它任意值。

使用前，将钛单质粉和铝单质粉按预设配比进行机械搅拌混合均匀即可。

S2中，通过采用真空冷喷涂方式制备钛铝沉积层，能够缓解钛铝材料在沉积时的氧化现象。

真空冷喷涂的工作气体为氦气，通过氦气循环系统，有利于降低成本。

喷涂压力可以为2.5-3.5MPa，如2.5MPa、2.8MPa、3MPa、3.2MPa或3.5MPa等，也可以为2.5-3.5MPa范围内的其它任意值。

若喷涂压力小于2.5MPa，不利于高质量沉积体制备；若喷涂压力高于3.5MPa，成本增加。

喷涂温度可以为400-600℃，如400℃、450℃、500℃、550℃或600℃等，也可以为400-600℃范围内的其它任意值。

若喷涂温度低于400℃，不利于高质量沉积体制备；若喷涂温度高于600℃，易堵枪。

喷涂时真空度控制为小于1Kpa，若大于1Kpa，沉积体颗粒界面易出现非结合缺陷。

喷涂距离可以为30mm。

S2中，激光冲击强化工艺的光斑直径可以为4-10mm，如4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm等，也可以为4-10mm围内的其它任意值。

若光斑直径小于4mm，无法覆盖粉斑，若光斑直径大于4mm，引入能量过高，易导致沉积体开裂。

激光冲击强化工艺的光斑搭接率可以为1-25％，如1％、2％、5％、8％、10％、15％、20％或25％等，也可以为1-25％范围内的其它任意值。

若光斑搭接率小于1％，易出现遗漏冲击区域，若斑搭接率大于25％，冲击效率较低。

激光冲击强化工艺的峰值压力可以为1.5-4GPa，如1.5GPa、2GPa、2.5GPa、3GPa、3.5GPa或4GPa等，也可以为1.5-4GPa范围内的其它任意值。

若峰值压力小于1.5GPa，效率低，若峰值压力大于4GPa，低能量过高，易导致沉积体开裂。

通过在沉积钛铝沉积层的同时进行激光冲击(如图2所示)，可消除钛铝沉积体的微观缺陷并进一步细化沉积体晶粒。

本申请中，S3步骤可理解为在S2步骤激光冲击后的钛铝沉积层表面反复进行钛铝金属层沉积和激光冲击，进而逐层成型预设厚度的钛铝沉积层。

进一步地，本申请在S3之后还进行有S4步骤，也即对不锈钢背管的两端端部的位置额外再多沉积5-10mm的钛铝沉积层，在此之后，可通过机加工形成哑铃形状的靶材成品。

上述不锈钢背管的两端端部的位置可理解为溅射易耗区，该溅射易耗区对应的不锈钢背管的各端长度大约为10-30cm，通过对上述易耗区多沉积一定厚度的钛铝沉积层，有利于提高靶材的使用寿命。

承上，本申请提供的钛铝金属旋转靶的制备方法能够有效提高材料利用率，基于冷喷涂技术按比例使用钛铝单质材料便可形成钛铝金属靶材，靶材尺寸不受限，可制备大型旋转靶材，如靶材尺寸可达4m，能在减少原材料成本的同时大幅提升了靶材的使用效率。

需说明的是，本申请中传统冷喷涂工艺、真空冷喷涂工艺以及激光冲击强化工艺所涉及的装置可参照相关现有技术，在此不做过多限定和赘述。

相应地，本申请还提供一种钛铝金属旋转靶，其经上述制备方法制备而得。

作为参考地，该钛铝金属旋转靶呈哑铃状。

该钛铝金属旋转靶中，纯银涂层的厚度可以＜5μm，如4.8μm、4.5μm、4μm、3.5μm、3μm、2.5μm、2μm、1.5μm、1μm或0.5μm等，也可以为＜5μm范围内的其它厚度。

需说明的是，若纯银涂层的厚度超过5μm，不利于成本节约。

该钛铝金属旋转靶中，钛铝沉积层的总厚度可以为5-30mm，如5mm、8mm、10mm、15mm、20mm、25mm或30mm等，也可以为5-30mm范围内的其它厚度。

钛铝沉积层的单层厚度＜1mm，如0.8mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.2mm或0.1mm等。

需说明的是，通过将钛铝沉积层的单层厚度控制在＜1mm，以便利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层进行激光冲击，进而在消除钛铝沉积体微观缺陷的同时进一步细化钛铝沉积体的晶粒。

此外，本申请提供的方法制备得到的钛铝金属旋转靶材致密度高、晶粒小、组织均匀、气体含量低、与背管结合强度高。

所得的钛铝金属旋转靶材可在钻头、刀具等耐磨、减磨装备领域得到应用。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种钛铝金属旋转靶，其制备方法包括如下步骤：

S0：在长度为3000mm、直径为132.5mm的304不锈钢背管表面进行打磨、涂胶、显影和刻蚀，使不锈钢背管表面形成直径为5μm、深度为6μm左右的矩阵式微坑(如图3所示)。

S1：利用冷喷涂技术在不锈钢背管表面沉积一层厚度4微米纯银涂层。该过程中，冷喷涂气源为高纯(纯度为99.999％)氮气，喷涂压力为4MPa，温度为1000℃，喷涂距离为30mm。喷涂所用银粉粒度为1-5μm(平均粒度为4μm)，纯度99.99％。

喷涂完成后利用激光清洗机去除纯银涂层表面的氧化膜。

S2：将纯银涂层打底背管放入真空喷涂腔室，使用真空冷喷涂技术将混合后的钛、铝单质粉末沉积于背管上，单层厚度为0.8mm，同时利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层进行激光冲击致密化，逐层反复沉积至12mm(参照图4)。

上述真空冷喷涂所用的钛单质粉和铝单质粉的纯度均为99.9％，其中钛单质粉的粒度为0.1-1.2μm(平均粒度为0.8μm)，铝单质粉的粒度为5-45μm(平均粒度为28μm)，钛铝粉喷涂前利用机械搅拌混合30min，钛单质粉的质量占钛单质粉与铝单质粉总量的45wt％。

上述真空冷喷涂所用的工作气体为氦气，喷涂压力为3MPa，喷涂温度为500℃，喷涂距离为30mm，真空度控制在＜1Kpa。

上述激光冲击强化工艺对应的工艺条件如下：光斑直径为5mm，光斑搭接率为5％；峰值压力为2GPa。

S4：当逐层反复沉积靶胚厚度达到12mm时，继续在靶胚两端溅射易耗区30cm处，逐层制备厚度为10mm的钛铝复合沉积层，最后通过机加工形成哑铃状靶材成品(如图5和图6所示)。

S1至S4过程中，放置不锈钢背管的转台以300rpm的转速进行旋转。

实施例2

本实施例提供一种钛铝金属旋转靶，其制备方法包括如下步骤：

S0：在长度为3000mm、直径为132.5mm的304不锈钢背管表面进行打磨、涂胶、显影和刻蚀，使不锈钢背管表面形成直径为5μm、深度为8μm左右的矩阵式微坑。

S1：利用冷喷涂技术在不锈钢背管表面沉积一层厚度为3μm的纯银涂层。该过程中，冷喷涂气源为工业高纯氮气，喷涂压力为6MPa，温度为1000℃，喷涂距离为30mm。喷涂所用银粉粒度为1-5μm(平均粒度为4μm)，纯度99.99％。

喷涂完成后利用激光清洗机去除纯银涂层表面的氧化膜。

S2：将纯银涂层打底背管放入真空喷涂腔室，使用真空冷喷涂技术将混合后的钛、铝单质粉末沉积于背管上，单层厚度为0.8mm，同时利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层进行激光冲击致密化，逐层反复沉积至10mm。

上述真空冷喷涂所用的钛单质粉和铝单质粉的纯度均为99.9％，其中钛单质粉的粒度为0.1-1.2μm(平均粒度为0.8μm)，铝单质粉的粒度为5-45μm(平均粒度为25μm)，钛铝粉喷涂前利用机械搅拌混合30min，钛单质粉的质量占钛单质粉与铝单质粉总量的40wt％。

上述真空冷喷涂所用的工作气体为氦气，喷涂压力为3MPa，喷涂温度为500℃，喷涂距离为30mm。

上述激光冲击强化工艺对应的工艺条件如下：光斑直径为5mm，光斑搭接率为5％；峰值压力为2GPa。

S4：当逐层反复沉积靶胚厚度达到10mm时，继续在靶胚两端溅射易耗区20cm处，逐层制备厚度为5mm的钛铝复合沉积层，最后通过机加工形成哑铃状靶材成品。

S1至S4过程中，放置不锈钢背管的转台以300rpm的转速进行旋转。

实施例3

本实施例提供一种钛铝金属旋转靶，其制备方法包括如下步骤：

S0：在长度为3000mm、直径为132.5mm的304不锈钢背管表面进行打磨、涂胶、显影和刻蚀，使不锈钢背管表面形成直径为5μm、深度为5μm左右的矩阵式微坑。

S1：利用冷喷涂技术在不锈钢背管表面沉积一层厚度为1μm的纯银涂层。该过程中，冷喷涂气源为工业高纯氮气，喷涂压力为3MPa，温度为800℃，喷涂距离为30mm。喷涂所用银粉粒度为1-5μm(平均粒度为3μm)，纯度99.99％。

喷涂完成后利用激光清洗机去除纯银涂层表面的氧化膜。

S2：将纯银涂层打底背管放入真空喷涂腔室，使用真空冷喷涂技术将混合后的钛、铝单质粉末沉积于背管上，单层厚度为0.5mm，同时利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层进行激光冲击致密化，逐层反复沉积至5mm。

上述真空冷喷涂所用的钛单质粉和铝单质粉的纯度均为99.9％，其中钛单质粉的粒度为5-30μm(平均粒度为10μm)，铝单质粉的粒度为5-45μm(平均粒度为25μm)，钛铝粉喷涂前利用机械搅拌混合30min，钛单质粉的质量占钛单质粉与铝单质粉总量的40wt％。

上述真空冷喷涂所用的工作气体为氦气，喷涂压力为2.5MPa，喷涂温度为400℃，喷涂距离为30mm。

上述激光冲击强化工艺对应的工艺条件如下：光斑直径为4mm，光斑搭接率为1％；峰值压力为1.5GPa。

S4：当逐层反复沉积靶胚厚度达到5mm时，继续在靶胚两端溅射易耗区10cm处，逐层制备厚度为10mm的钛铝复合沉积层，最后通过机加工形成哑铃状靶材成品。

S1至S4过程中，放置不锈钢背管的转台以300rpm的转速进行旋转。

实施例4

本实施例提供一种钛铝金属旋转靶，其制备方法包括如下步骤：

S0：在长度为3000mm、直径为132.5mm的304不锈钢背管表面进行打磨、涂胶、显影和刻蚀，使不锈钢背管表面形成直径为5μm、深度为7μm左右的矩阵式微坑。

S1：利用冷喷涂技术在不锈钢背管表面沉积一层厚度为4μm的纯银涂层。该过程中，冷喷涂气源为常规工业高纯氮气，喷涂压力为5MPa，温度为900℃，喷涂距离为30mm。喷涂所用银粉粒度为1-5μm(平均粒度为2μm)，纯度99.99％。

喷涂完成后利用激光清洗机去除纯银涂层表面的氧化膜。

S2：将纯银涂层打底背管放入真空喷涂腔室，使用真空冷喷涂技术将混合后的钛、铝单质粉末沉积于背管上，单层厚度为0.1mm，同时利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层进行激光冲击致密化，逐层反复沉积至30mm。

上述真空冷喷涂所用的钛单质粉和铝单质粉的纯度均为99.9％，其中钛单质粉的粒度为10-30μm(平均粒度为20μm)，铝单质粉的粒度为5-45μm(平均粒度为30μm)，钛铝粉喷涂前利用机械搅拌混合30min，钛单质粉的质量占钛单质粉与铝单质粉总量的40wt％。

上述真空冷喷涂所用的工作气体为氦气，喷涂压力为3.5MPa，喷涂温度为600℃，喷涂距离为30mm。

上述激光冲击强化工艺对应的工艺条件如下：光斑直径为10mm，光斑搭接率为25％；峰值压力为4GPa。

S4：当逐层反复沉积靶胚厚度达到30mm时，继续在靶胚两端溅射易耗区30cm处，逐层制备厚度为8mm的钛铝复合沉积层，最后通过机加工形成哑铃状靶材成品。

S1至S4过程中，放置不锈钢背管的转台以300rpm的转速进行旋转。

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于：S1中，不锈钢背管表面仅进行常规的打磨、喷砂粗化过程，未形成矩阵式微坑。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于：S3中，使用常规冷喷涂技术将混合后的钛、铝单质粉末沉积于靶材背管上。

该过程涉及的喷涂条件主要包括：喷涂压力为3MPa，喷涂温度为500℃，喷涂距离为30mm。

对比例3

本对比例与实施例1的不同之处在于：S3中，未使用激光冲击强化工艺对单层钛铝沉积层进行激光冲击过程。

对比例4

本对比例与实施例1的不同之处在于：S3中，钛铝沉积层的单层厚度为2mm。

对比例5

本对比例与实施例1的不同之处在于：未在靶胚两端溅射易耗区继续沉积更厚的钛铝复合层，靶材成品未圆柱状，非哑铃状；也即，无S4步骤。

对比例6

本对比例与实施例1的不同之处在于：背管表面未进行纯银涂层打底；也即无S1步骤，S0后直接进行S2。

对比例7

本对比例与实施例1的不同之处在于：S1中，矩阵式微坑的深度为15μm。

对比例8

本对比例与实施例1的不同之处在于：S1中，矩阵式微坑的深度为2μm。

对比例9

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，纯银涂层的厚度为10μm。

对比例10

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，银粉的粒度为0.5μm。

对比例11

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，银粉的粒度为10μm。

对比例12

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，喷涂压力为1MPa。

对比例13

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，喷涂压力为10MPa。

对比例14

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，喷涂温度为600℃。

对比例15

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，喷涂温度为1200℃。

对比例16

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，喷涂距离为10mm。

对比例17

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2中，喷涂距离为100mm。

对比例18

本对比例与实施例1的不同之处在于：S2之前，未对纯银涂层表面的氧化膜进行激光清洗。

对比例19

本对比例与实施例1的不同之处在于：S3中，钛单质粉的粒度为50μm。

试验例

对实施例1-4以及对比例1-19所得的钛铝金属旋转靶材进行性能l对比，其结果如表1所示。其中，结合强度的测试标准参照《GB/T 8642-2002》。

表1钛铝金属旋转靶性能

由表1可以看出，本申请提供的方法制备得到的钛铝合金旋转靶材靶材致密，晶粒小、氧含量低、界面结合强度高、靶材整体利用率高、局部击穿概率低。

综上所述，本申请提供的钛铝金属旋转靶通过利用冷喷涂技术在背管表面沉积一层厚度小于5μm纯银涂层，再通过真空冷喷涂技术将不同比例的钛、铝单质粉末沉积于背管上，并在沉积钛铝沉积层时利用激光冲击强化工艺对钛铝沉积层同步进行激光冲击，通过反复沉积与冲击强化，进而逐层成型大尺寸旋转钛铝金属靶。上述方法能够有效提高材料的利用率，材料不发生氧化、分解，可使靶材完整保留原材料组分；所得的旋转靶靶材致密、晶粒小、组织均匀、气体含量低、界面结合强度高，能够显著提高靶材的性能，同时靶材尺寸不受限，例如可制备尺寸为4米的大型旋转靶材。此外，上述靶材中纯银涂层的存在可使靶材导电和溅射更加均匀，哑铃状靶材的设计可在减少原材料成本的同时大幅提升靶材的使用效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。