专利名称：钴合金基体组合物的增强制剂的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及钴合金的生产，特别地，涉及提供改善的溅射性质和主合金元素增强的分布的钴合金基体组合物(matrix composition)的制剂，用于改善溅射工艺和从得到的薄膜提供增加的性能。
背景技术：
DC磁控溅射工艺广泛用于多种领域，用于在衬底上提供具有精确控制的厚度和在窄的原子分数容限内的薄膜材料淀积，例如用于涂布半导体和/或在磁记录介质表面上形成膜。在一个普通构造中，通过将磁铁置于靶的背面使跑道形磁场作用于溅射靶。电子在溅射靶附近被捕获，改善氩离子生成和增加溅射率。这种等离子区内的离子与溅射靶表面的碰撞引起溅射靶从溅射靶表面放射原子。阴极溅射靶和阳极待涂布衬底之间的电压差使得放射的原子在衬底表面上形成所需的膜。
在生产常规磁记录介质过程中，通过多个溅射靶将多个薄膜层顺序地溅射到衬底上，其中每个溅射靶由不同的材料组成，产生薄膜“层叠体”的淀积。图1说明用于常规磁记录介质的一个这种典型的薄膜层叠体。在层叠体的底部为非磁性衬底101，其典型地为铝或玻璃。第一个淀积的层，晶种层102，促使更高层晶粒结构的形状和取向，其通常包括NiP或NiAl。然后，形成通常包括合金如FeCoB、CoNbZr、CoTaZr或CoTaNb的软磁性底层(“SUL”)104，其用于为读/写磁场提供返回通路。SUL 104为无定形的，防止可以潜在地引起信噪比(“SNR”)降低的磁畴形成。
在SUL 104上形成晶种层105，以促进更高层的取向生长。晶种层105经常包括钌(Ru)，因为钌(Ru)提供类似于钴(Co)HCP的六方紧密堆积(“HCP”)晶格参数。对于高密度数据记录应用，在晶种层105上淀积磁性数据存储层106，其中数据存储层106为包括铁磁性合金基体和金属氧化物的金属基体复合材料(metal matrix composite)。典型地，铁磁性合金基体典型地为二元基体合金如CoPt、三元基体合金如CoCrPt、或四元基体合金如CoCrPtX，其中X为硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、或金(Au)合金。虽然可使用许多不同的氧化物，但最常用的金属氧化物为SiO2或TiO2，因为基础金属硅(Si)和钛(Ti)对氧的高亲合力和观察到的由这些氧化物产生的有利的数据存储性能。最后，在磁性数据存储层106上形成碳润滑剂层108。
磁记录介质上每单位面积可以存储的数据的量与磁性数据存储层106的晶粒尺寸成反比，并且相应地与溅射的数据存储层的溅射靶材料组合物的晶粒尺寸成反比，其中“晶粒”相当于薄膜合金的单个的、大约十纳米的结晶。晶界偏析，即晶粒的物理分离的度量，同样有助于增加数据存储容量，其中晶粒尺寸和晶界偏析直接受到溅射了数据存储层的溅射靶微结构的特征和晶种层结构精细程度的影响。
为了保持磁性数据存储工业需要的数据存储容量的持续增长，与常规的“水平磁记录”(“LMR”)相对的被称为“垂直磁记录”(“PMR”)的技术，由于其使用与软底层组合的垂直单极记录磁头而具有更高的写入性能，已经成为最具前途和效率的技术。使用PMR，将比特垂直于磁记录介质的平面记录，可获得较小的比特尺寸和更大的矫顽磁性。将来，预计PMR增加磁盘矫顽磁性并强化磁盘信号振幅，转化为优异的文件数据(archival data)保持。
含氧(O)的复合PMR介质可以通过形成富氧晶界区域提供有利的晶界偏析。早期的粒状介质(granular media)研究工作认识到氧(O)抑制器件经历操作过程中的局部过热时由热不稳定性产生的各向异性常数(“Ku”)的显著作用。含氧(O)介质同样表现出低的记录介质噪声和高的热稳定性并可用于高密度PMR。因此，在磁性合金中含氧晶界起到作为晶粒细化剂和晶粒生长抑制剂的作用，为晶粒提供有效的物理分离。这种物理分离又减小晶粒-晶粒的磁耦合，并且增加磁化的SNR和热稳定性。
对于常规的磁记录介质，磁性数据存储层106淀积在钌(Ru)基晶种层105的上面，其中晶种层105的目的是产生介质层中的织构生长。最高为200Gbits/in2的高纪录密度通常通过纳米级晶粒的成核和有效的晶粒分离实现，其能够强耐受晶粒内磁化的热骚动。典型地，在晶粒结构的这种方式中，复合合金如(Co90Cr10)80Pt20-10SiO2(mol％)显示出7×106erg.cm-3级的晶粒磁晶各向异性Ku值，其表明这种介质高的热稳定性。
因此，期望提供具有低重量分数的铁磁相、并具有适当体积分数的氧化物组分的钴(Co)基合金基体组合物，以实现粒状介质溅射材料的增强的溅射性能。特别是，期望提供生产含氧化物的组合物的方法，所述含氧化物的组合物具有减少量的总铁磁相，以使溅射靶中铁磁相的量最小化。在这点上，本发明通过用基础基体合金的氧化物作为氧的来源代替在溅射时形成的最具活性元素的氧化物、并且将任何活性元素直接引入到基体中以实现进一步稀释基体基底金属而实现这些和其它目的。
发明内容
本发明主要涉及钴合金的生产，特别地，涉及提供改善的溅射性质和主合金元素增强的分布的钴合金基体组合物的制剂，以改善溅射工艺和从得到的薄膜提供增加的性能。在这点上，本发明公开了制备方法，其包括制剂策略和由此生产的材料或组合物，其为用于生产具有改善的溅射性质和主合金元素有利分布的溅射靶提供了有用的替换物。
粒状介质合金为将钴(Co)或钴合金基体、和一种或多种氧化物粒子混合的复合材料，氧化物粒子包括选自下组中的氧化物粒子镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和/或钨(W)的氧化物。因此，选择性的制剂方法、和本文公开的得到的粉末状原料可用于生产多种钴基粒状介质合金。
根据第一方案，本发明为生产由式Cof1-(MuOv)f2表示的一元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。该方法包括将Co-M母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为对应的(CoaM1-a)f1’-(Cou’Ov’)f2’式并使混合的粉末致密化的步骤。根据这一方案，f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示，a由方程(3)表示，如下f2′=vv′·f2---(1)]]>f1′=1-vv′(u′+v′)f2---(2)]]>a=1-(u+v)f2-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2=1-vv′(u′+v′)f2-u·f21-vv′(u′+v′)f2---(3)]]>
根据这一方案，应该理解，如果f1′(1-a)f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基二元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基一元基体复合材料。
该方法另外包括球磨研磨(ball milling)混合的粉末的步骤。该方法还包括将混合的粉末密封在容器中，从该容器排空气体，和使容器经历高温和高压的步骤。
根据第二方案，本发明为生产由式(CoaPt1-a)f1-(MuOv)f2表示的二元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。该方法包括将Coa′Mb′Pt1-a′-b′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为对应的(Coa′Mb′Pt1-a′-b′)f1′-(Cou′Ov′)f2’式并使混合的粉末致密化的步骤。根据这一方案，f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示(都见上文)，a′和b′分别由方程(4)和(5)表示，如下a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2---(4)]]>b′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2---(5)]]>根据第二方案，应该理解，如果f1′·b′f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基三元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基二元基体复合材料。
根据第三方案，本发明为生产由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。该方法包括将Coa′Crb′Ptc′Md′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′Md′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式并使混合的粉末致密化的步骤。根据这一方案，f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示，a′由方程(4)表示(都见上文)，b′、c′和d′分别由方程(6)到(8)表示，如下b′=f1·u1-vv′(u′+v′)f2---(6)]]>c′=f1·c1-vv′(u′+v′)f2---(7)]]>d′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2---(8)]]>根据这一第三方案，应该理解，如果f1′·d′f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基四元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基三元基体复合材料。
根据第四方案，本发明为生产由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。该方法包括将Coa″Crb″Ptc″Md″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″Md″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式并使混合的粉末致密化的步骤。根据这一方案，应用方程(9)表示的条件f1·b-vv′′·u′′·f2≥0---(9)]]>此外，根据本发明的第四方案，f2″由方程(10)表示，f1″由方程(11)表示，a″、b″、c″和d″分别由方程(12)到(15)表示，如下f2′′=vv′′·f2---(10)]]>f1′′=1-vv′′(u′′+v′′)f2---(11)]]>a′′=f2·a1-vv′′(u′′+v′′)f2---(12)]]>b′′=f1·b-vv′′·u′′·f21-vv′′(u′′+v′′)f2---(13)]]>c′′=f1·c1-vv′′(u′′+v′′)f2---(14)]]>d′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2---(15)]]>根据这一第四方案，应该理解，如果f1′′·d′′f2′′·v′′=uv,]]>则认为任何Cru″Ov″氧化物基四元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基三元基体复合材料。
根据第五方案，本发明为生产由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示。该方法包括将Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′母合金粉末和Cru′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式并使混合的粉末致密化的步骤。根据这一方案，f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示，a′、b′、和c′分别由方程(4)、(6)和(7)表示(见上文)，d’和e′分别由方程(16)和(17)表示，如下d′=f1·d1-vv′(u′+v′)f2---(16)]]>e′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2---(17)]]>根据这一第五方案，应该理解，如果f1′·e′f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基5元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基四元基体复合材料。
根据第六方案，本发明为生产由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示。该方法包括将Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式的步骤。根据这一方案，应用方程(9)表示的条件，见上文。
此外，根据本发明的第六方案，f2″由方程(10)表示，f1″由方程(11)表示，a″、b″和c″分别由方程(12)到(14)表示，见上文。另外，d″和e″由方程(18)和(19)表示，如下d′′=f1·d1-vv′′(u′′+v′′)f2---(18)]]>e′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2---(19)]]>根据这一第六方案，应该理解，如果f1′′·e′′f2′′·v′′=uv,]]>则认为任何Cru″Ov″氧化物基四元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基三元基体复合材料。
此外，另外还仔细考虑了本发明的第七到第十二方案，其中第七到第十二方案中的每个都是使用上述第一到第六方案中公开的方法生产的一元基体、二元基体、三元基体或四元基体的钴基粒状介质合金组合物。
在下面优选实施方案的说明中，参考了作为其一部分的附图，并且其中附图是为了说明其中可能实践本发明的特定实施方案。应该理解，可利用其它的实施方案，并且进行改变而不脱离本发明的范围。
现在参考附图，其中在全文中，同样的参考数字表示相应的部分图1描述了常规薄膜“层叠体”；图2和2A描述了根据本发明的一个实施方案生产一元基体、二元基体、三元基体、或四元基体的钴(Co)基粒状介质合金组合物的方法；图3说明了用于增强的磁记录介质的薄膜层叠体，其中磁性数据存储层由本发明第二实施方案的钴基粒状介质合金组合物组成；图4说明压实的(Co89Ti11)82(CoO)18复合材料的代表性的微结构；图5说明压实的(Co71.9Nb28.1)58.7(CoO)41.3复合材料的代表性的微结构；图6说明使用SiO2的压实的(Co74Cr10Pt16)92-(SiO2)8粒状合金的代表性的微结构；和图7说明使用(CoSi2)和CoO的压实的(Co74Cr10Pt16)92-(SiO2)8粒状合金的代表性的微结构。
具体实施例方式
本发明公开了制备方法，其包括制剂策略和由此生产的材料或组合物，其为用于生产具有改善的溅射性质和主合金元素优先分布的溅射靶提供了有用的替换物。
粒状介质合金为将钴(Co)或钴合金基体与一种或多种氧化物粒子混合的复合材料，其中氧化物粒子选自镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和/或钨(W)的氧化物。因此，本文中公开的替代性的制剂方法和得到的粉末状原料可用于生产多种钴基粒状介质合金。本发明考虑的特定合金种类描述如下一元基体Co-MuOv，其中用于氧化物的基底金属M为镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、或钨(W)。
二元基体Co-Pt-MuOv，其中用于氧化物的基底金属为镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、或钨(W)。
三元基体Co-Cr-Pt-MuOv，其中用于氧化物的基底金属为镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、或钨(W)。
四元基体Co-Cr-Pt-M′-MuOv，其中M′为硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、或钌(Ru)，基底金属M为镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和/或钨(W)，并且其中M′≠M。
虽然在上文和下文中使用一到四元基体的例子描述本发明，但本发明的选择性方案不限于这些明确描述的例子。具体地，本文中所述的原理还应用于超过四种元素的钴(Co)合金基体复合材料。
一些最合乎需要的钴(Co)合金组合物包括Co-Pt-SiO2(或-TiO2)、Co-Cr-Pt-SiO2(或-TiO2)，并且在有些情况下，处在预定摩尔分数内的两种氧化物或其它氧化物的组合。虽然已经将纯的元素粉末用作这些粒状介质合金的一个生产技术，但从实用性和成本方面的考虑，钴(Co)总是处在Co-Cr或Co-Cr-B预合金粉末中，以得到化学均匀性和PTF控制。由于缺乏生产预合金的、氧化物基粉末状复合材料的替换物，将氧化物组分作为纯的粉末混合。由于材料的高成本，铂(Pt)也作为纯的粉末反混合(back-blended)，以提供对进料的更好控制。
对于给定的粒状介质材料，可能有多种可能的合金制剂。在Co-MuOv粒状合金的简单例子的情况中，可使用两种不同的混合制剂。在一种情况中，将两种粉末组分i)钴(Co)粉末和ii)MuOv氧化物粉末混合以获得Cof1-(MuOv)f2的目标组合物，其中f1和f2和(f1′和f2′)为方程f1+(u+v)f2＝1表示的摩尔分数。在其它情况中，相同的组合物可通过将Co-M母合金基基体和Cou’Ov’氧化物粉末混合为相应的(CoaM1-a)f1’-(Cou’Ov’)f2’式，其中f1′和f2′由方程(1)和(2)表示。对于选作氧(O)来源的任何Cou′Ov′氧化物原料，可以计算Co-M母合金基基体的组成和有关的摩尔分数，如以下更详细描述的。
图2和2A描述了根据本发明的第一实施方案生产一元基体、二元基体、三元基体、或四元基体的钴(Co)基粒状介质合金组合物的方法。简而言之，该方法涉及钴基粒状介质合金组合物的生产方法，并且包括将钴(Co)基母合金粉末与钴(Co)或铬(Cr)基氧化物混合为特定式并使混合的粉末致密化的步骤。
更详细地，工艺开始(步骤S201)，将钴(Co)或钴(Co)基母合金粉末与钴(Co)或铬(Cr)基氧化物粉末混合(步骤S202)。
一个特定的方案涉及生产由式Cof1-(MuOv)f2表示的一元基体钴基粒状介质合金组合物，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。在这一具体方案中，在步骤S202中将Co-M母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(CoaM1-a)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示，a由方程(3)表示，都如下f2′=vv′·f2---(1)]]>
f1′=1-vv′(u′+v′)f2---(2)]]>a=1-(u+v)f2-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2=1-vv′(u′+v′)f2-u·f21-vv′(u′+v′)f2---(3)]]>需要指出的是，对于本文中提到的所有公式，对于每个合金式都已经强加了1的基础原子分数以适应增强的合金制剂的原子分数和摩尔分数的推导。例如，可以将合金式如总计为1.48总摩尔分数的(Co0.71Cr0.13Pt0.16)0.92-(Nb2O5)0.08减缩以等价于(Co0.71Cr0.13Pt0.16)0.622-(Nb2O5)0.0541式，其得到为1的总摩尔分数。
此外，对于第一方案，应该理解，如果f1′·(1-a)f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基二元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基一元基体复合材料。
另一个方案涉及生产由式(CoaPt1-a)f1-(MuOv)f2表示的二元基体钴基粒状介质合金组合物，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。根据这一具体的方案，在步骤S202中将Coa′Mb′Pt1-a′-b′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Mb′Pt1-a′-b′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示(都见上文)，a′和b′分别由方程(4)和(5)表示，如下a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2---(4)]]>
b′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2---(5)]]>根据这一方案，应该理解，如果f1′·d′f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基三元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基二元基体复合材料。
另一个方案涉及生产由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每个氧化物式基底金属镍和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2为等式f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。根据这一具体方案，在步骤S202中将Coa′Crb′Ptc′Md′母合金粉末与Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′Md′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示(都见上文)，a′由方程(4)表示，见上文，并且其中b’、c’、d’分别由方程(6)到(8)表示，如下b′=f1·u1-vv′(u′+v′)f2---(6)]]>c′=f1·c1-vv′(u′+v′)f2---(7)]]>d′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2---(8)]]>根据这一方案，应该理解，如果f1′·d′f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基四元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基三元基体复合材料。
另外，本发明的另一个方案涉及生产由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数。根据这一具体方案，在步骤S202中将Coa″Crb″Ptc″Md″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″Md″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式，其中应用方程(9)表示的条件，如下f1·b-vv′′·u′′·f2≥0---(9)]]>根据这一具体方案，f2″由方程(10)表示，f1″由方程(11)表示，a″、b″、c″和d″分别由方程(12)到(15)表示，如下f2′′=vv′′·f2---(10)]]>f1′′=1-vv′′(u′′+v′′)f2---(11)]]>a′′=f1·a1-vv′′(u′′+v′′)f2---(12)]]>b′′=f1·b-vv′′·u′′·f21-vv′′(u′′+v′′)f2---(13)]]>c′′=f1·c1-vv′′(u′′+v′′)f2---(14)]]>
d′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2---(15)]]>根据这一方案，应该理解，如果f1′′·d′′f2′′·v′′=uv,]]>则认为任何Cru″Ov″氧化物基四元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基三元基体复合材料。
另一个方案涉及生产由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示。根据这一具体方案，在步骤S202中将Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式。在这一方案中，f2′由方程(1)表示，f1′由方程(2)表示，a′、b′、和c’分别由方程(4)、(6)和(7)表示(见上文)，d’和e′分别由方程(16)和(17)表示，如下d′=f1·d1-vv′(u′+v′)f2---(16)]]>e′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2---(17)]]>根据这一方案，应该理解，如果f1′·e′f2′·v′=uv,]]>则认为任何Cou′Ov′氧化物基5元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基四元基体复合材料。
此外，本发明的另一个方案涉及生产由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示。根据这一具体方案，在步骤S202中将Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″母合金粉末和Cru′Ov′粉末混合为(Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式。根据这一方案，应用方程(9)表示的条件，见上文。
根据这一方案，f2″由方程(10)表示，f1″由方程(11)表示，a″、b″和c″分别由方程(12)到(14)表示，见上文。另外，d″和e″由方程(18)和(19)表示，如下d′′=f1·d1-vv′′(u′′+v′′)f2---(18)]]>e′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2---(19)]]>在这一第六方案中，应该理解，如果f1′′·e′′f2′′·v′′=uv,]]>则认为任何Cru″Ov″氧化物基四元基体复合材料在化学上等同于MuOv氧化物基三元基体复合材料。
对混合的粉末进行球磨研磨(步骤S204)。根据这一选择性的方面，使用不同技术研磨混合的粉末，或者根本不进行研磨。球磨研磨技术为粉末冶金领域技术人员公知的。
使混合的粉末致密化(步骤S205)，工艺结束(步骤S206)。如在图2A中更详细地看出，致密化步骤(步骤S205)另外包括将混合的粉末密封在容器中(步骤S205a)，从该容器排空气体(步骤S205b)和使容器经历高温和高压(步骤S205c)的步骤。在步骤S205a到S205c中描述的粉末致密化方法为粉末冶金领域技术人员公知的。
现在描述上述增强生产方法的应用实施例，可将粒状介质合金如Co90-(SiO2)10配制为(Co0.875Si0.125)80(CoO)20复合材料。这一制剂允许通过CoO和Co-Si母合金引入钴(Co)，以得到溅射所需的PTF。类似地，还可以将(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2(M≠Co、Cr)粒状合金转化为含钴(Co)-氧化物的复合材料(Coa′Crb′Mc′Ptd′)f1′-(Cou′Ov′)f2′或转化为含铬(Cr)-氧化物的复合材料(Coa″Crb″Mc″Ptd″)f1″-(Cru″Ov″)f2″。两个制剂都可用于赋予溅射所需的特征，并且实现改善靶PTF和减少粒子产生的双重目的。
根据靶制剂，虽然可使用多种方法和使用可得到的原料得到粒状介质合金的公称成分，但是本发明通过适当选择原料提供适当的方法，用于得到的靶微结构的相的增强的分布和构造。特别是，配制了用于淀积具有SiO2或TiO2晶界偏析的粒状介质的钴(Co)合金基基体-氧化物复合材料溅射材料，如铁磁性钴合金基体的最终重量分数减小。
还影响了靶PTF，其为通过给定厚度的靶的铁磁材料的磁力线的量的量度，并且其与材料的磁导率成反比。多组分材料的磁导率还与铁磁性组分的重量分数成正比。因此，通过使铁磁性相的重量分数最小化，也增强了靶的PTF和溅射收率。
此外，对于给定的粒状介质公称成分和氧(O)含量，选择氧化物使得其得到的体积分数足够大以保证氧化物粒子在整个靶区的有利分布。同时，选择不同于硅(Si)或钛(Ti)的其它合金元素的氧化提供了将硅或钛合金元素直接引入到铁磁性基体中的可能性，其是通过另外的基底钴(Co)基体稀释而增加PTF的另一个方法。
相比之下，在溅射过程中制靶材料的原子和分子被解离并形成自由原子的等离子体，其随后再组合并淀积在磁盘上得到基底铁磁材料的均匀颗粒的膜。氧(O)在铁磁材料中的固态溶解度非常有限，因此，大部分氧(O)被推向晶界，在那里氧(O)形成介质合金的最具活性元素的氧化物，在很多情况下基本上为SiO2或TiO2。
在(Co71Cr13Pt16)90-(SiO2)10粒状合金的情况中，通过得到基本上相同公称成分的两个合金的选择性制剂举例说明这种技术方案。第一个制剂为制备可向其中混合SiO2粉末的各自元素钴(Co)、铬(Cr)、铂(Pt)和/或这些元素的母合金的多组分粉末混合物。在另一个方面，可选择氧化钴如CoO作为氧的原料来源，而将硅直接加入或通过将硅作为等价物(Co54.88Cr14.62Si12.50Pt18.00)80-(CoO)20合金式的第四元素的母合金加入。
如果选择性的氧化物的密度低于SiO2或TiO2的密度，可以增加作为氧化物相分散量度的氧化物的体积分数，或者在大多数情况中至少保持。上述选择性的制剂对微结构构造的理论上的影响的详细说明在表1中给出。除将钴(Co)进一步稀释到0.5488的原子分数之外，选择性的制剂在没有显著的氧化物体积分数减少的情况下产生基体重量分数的减少。
表1.微结构相的相构造和理论分数
图3说明用于增强的磁记录介质的薄膜层叠体，其中磁性数据存储层由本发明第二实施方案的钴基粒状介质合金组合物组成。如上所指出的，通过多溅射靶将各薄膜的层顺序地溅射在衬底上，其中每个溅射靶由不同的材料或组合物组成。
在增强的薄膜层叠体的下面为非磁性衬底101，随后是晶种层102，其影响更高层的晶粒结构的形状和取向。然后淀积SUL 104用于为读/写磁场提供返回通路，其中SUL 104为无定形的以防止磁畴形成和SNR退化。
在SUL 104上面形成晶种层105以促进更高层的取向生长。在晶种层105上面淀积磁性数据存储层306，其中数据存储层306为由铁磁性合金基体和金属氧化物组成的金属基体复合材料。为了将组合物淀积为数据存储磁层，通过上述任一生产方法生产钴基粒状介质合金组合物，使用常规方法使其形成溅射靶并溅射到衬底上。最后，在磁性数据存储层306上面形成碳润滑剂层108。
根据第七到第十二方案，本发明为使用上述任一生产方法生产的钴基粒状介质合金组合物。对合金组合物或用于生产这些组合物的生产方法的说明从略。
现在参考在实验室条件下使用上述生产方法生产的试验性组合物的三个应用的例子。Co91(TiO2)9粒状合金，将这种合金配制为含钴-氧化物的复合材料(Co89Ti11)82(CoO)18。粉末状混合物包括99.9％纯的钴(Co)粉末和99.5％纯的CoO和Co-50Ti(原子％)粉末的混合物。混合物的重量％组成如以下表2中所示。
表2粒状合金Co91(TiO2)9的混合料组成
使粉末经过16小时的球磨研磨循环以保证混合料组分的最佳混合和氧化物粒子的完全分散。在固结之前，将粉末密封并在装入HIP容器之前在450℃排空到10-3托的分压。在每平方英寸29.5千磅(“ksi”)的容器压力下在1236℃下3小时实现固结。完全固结的产物的代表性的微结构在图4中说明。
现在参考与Co91(Nb2O5)9粒状合金的制剂和制备有关的第二个例子，采用与第一个例子类似的方法。通过将99.9％纯的钴(Co)和99.5％纯的CoO和Co-43.2原子％粉末混合制备Co91(Nb2O5)9粒状合金。等价物(Co71.9Nb28.1)58.7(CoO)41.3复合材料的混合料组成在以下表3中表示。
表3粒状合金Co91(Nb2O5)9的混合料组成
使粉末经过16小时的球磨研磨循环以保证混合料组分的最佳混合和氧化物粒子的完全分散。在固结之前，将粉末密封并在装入HIP容器之前在450℃排空到10-3托的分压。在29.5ksi的容器压力下在1236℃下3小时实现固结。完全固结的产物的代表性的微结构在图5中说明。
图6说明使用SiO2的压实的(Co74Cr10Pt16)92-(SiO2)8粒状合金的代表性的微结构，图7说明使用(CoSi2)和CoO的压实的(Co74Cr10Pt16)92-(SiO2)8粒状合金的代表性的微结构。更详细地，根据图6中的第一个方法，通过首先计算等价物标准合金Co76.08Cr9.20Pt14.72-(SiO2)8原子％生产(Co74Cr10Pt16)92-(SiO2)8合金。混合物使用29.53重量％的100目钴(Co)粉末、27.73重量％的100目Co-24.22Cr粉末和6.13重量％的＜5μm的SiO2粉末、和36.61重量％的铂(Pt)粉末。
根据图7中所述的第二个增强方法，通过将16.97重量％的钴(Co)粉末、5.49重量％的CoSi2粉末、14.52重量％的CoO粉末、26.4重量％的Co-24.22Cr粉末、和36.62重量％的铂(Pt)粉末生产(Co74Cr10Pt16)92-(SiO2)8合金。如图7中所示，使用这种增强方法，得到低得多的钴(Co)含量。
现在参考与Co91(Nb2O5)9粒状合金的制剂和制备有关的第二个例子，采用与第一个例子类似的方法。通过将99.9％纯的钴(Co)和99.5％纯的CoO和Co-43.2原子％粉末混合制备Co91(Nb2O5)9粒状合金。等价物(Co71.9Nb28.1)58.7(CoO)41.3复合材料的混合料组成在以下表3中表示。
本发明还考虑了其中需要超过一种氧化物的情况，对于合金，需要比单个氧化物式携带的理论含量更高的氧(O)的合金。例如，如果合金组合物要求X(Co-Pt-Cr)Y(Si)-3Y(O)，则不能单独使用SiO2生产这种合金，因为其不可能满足必要的1∶3的Si∶O比，因为SiO2只能达到1∶2的比。因此，在这种情况中使用另外的钴(Co)或铬(Cr)氧化物以提高氧(O)含量。
已经参考特定的说明性实施方案说明了本发明。应该理解，本发明不限于上述的实施方案，并且可由本领域的技术技术人员进行多种改变和改进而不脱离本发明的精神实质和范围。
权利要求
1.生产由式Cof1-(MuOv)f2表示的一元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该方法包括步骤将Co-M母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(CoaM1-a)f1＇-(Cou＇Ov＇)f2＇,式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a由下式表示a=1-(u+v)f2-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2=1-vv′(u′+v′)f2-u·f21-vv′(u′+v′)f2;]]>和将混合的粉末致密化。
2.权利要求1的方法，其进一步包括对混合的粉末进行球磨研磨的步骤。
3.权利要求1的方法，其中致密化步骤另外包括步骤将混合的粉末密封在容器中；从该容器排空气体；和使容器经历高温和高压。
4.生产由式(CoaPt1-a)f1-(MuOv)f2表示的二元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该方法包括步骤将Coa′Mb′Pt1-a′-b′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Mb′Pt1- a′-b′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f2′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a’和b’由下式表示a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2]]>b′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
5.生产由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基体金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该方法包括步骤将Coa′Crb′Ptc′Md′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′Md′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a’、b’、c’和d’由下式表示a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2]]>b′=f1·b1-vv′(u′+v′)f2]]>c′=f1·c1-vv′(u′+v′)f2]]>d′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
6.生产由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该方法包括步骤将Coa″Crb″Ptc″Md″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″Md″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式，其中f1·b-vv′′·u′′·f2≥0,]]>其中f2”由下式表示f2′′=vv′′·f2,]]>其中f1”由下式表示f1′′=1-vv′′(u′′+v′′)f2,]]>和其中a”、b”、c”和d”由下式表示a′′=f1·a1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>b′′=f1·b-vv′′·u′′·f21-vv′′(u′′+v′′)f2]]>c′′=f1·c1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>d′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
7.生产由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示，该方法包括步骤将Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a’、b’、c’、d’和e’由下式表示a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2]]>b′=f1·b1-vv′(u′+v′)f2]]>c′=f1·c1-vv′(u′+v′)f2]]>d′=f1·d1-vv′(u′+v′)f2]]>e′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
8.生产由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物的方法，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示，该方法包括步骤将Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式，其中f1·b-vv′′·u′′·f2≥0]]>其中f2”由下式表示f2′′=vv′′·f2,]]>其中f1”由下式表示f1′′=1-vv′′(u′′+v′′)f2,]]>和其中a”、b”、c”、d”和e”由下式表示a′′=f1·a1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>b′′=f1·b-vv′′·u′′·f21-vv′′(u′′+v′′)f2]]>c′′=f1·c1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>d′′=f1·d1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>e′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>和使混合的粉末致密化。
9.由式Cof1-(MuOv)f2表示的一元基体钴基粒状介质合金组合物，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该组合物使用以下步骤生产将Co-M母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(CoaM1-a)f1’-(Cou’Ov’)f2’式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a由下式表示a=1-(u+v)f2-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2=1-vv′(u′+v′)f2-u·f21-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
10.由式(CoaPt1-a)f1-(MuOv)f2表示的二元基体钴基粒状介质合金组合物，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该组合物使用以下步骤生产将Coa′Mb′Pt1-a′-b′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Mb′Pt1- a′-b′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a’和b’由下式表示a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2]]>b′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
11.由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该组合物使用以下步骤生产将Coa′Crb′Ptc′Md′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′Md′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a’、b’、c’和d’由下式表示a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2]]>b′=f1·b1-vv′(u′+v′)f2]]>c′=f1·c1-vv′(u′+v′)f2]]>d′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
12.由式(CoaCrbPt1-a-b)f1-(MuOv)f2表示的三元基体钴基粒状介质合金组合物，M表示选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，该组合物使用以下步骤生产将Coa″Crb″Ptc″Md″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″Md″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式，其中f1·b-vv′′·u′′·f2≥0,]]>其中f2”由下式表示f2′′=vv′′·f2,]]>其中f1”由下式表示f1′′=1-vv′′(u′′+v′′)f2,]]>和其中a”、b”、c”和d”由下式表示a′′=f1·a1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>b′′=f1·b-vv′′·u′′·f21-vv′′(u′′+v′′)f2]]>c′′=f1·c1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>d′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
13.由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示，该组合物使用以下步骤生产将Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′母合金粉末和Cou′Ov′粉末混合为相应的(Coa′Crb′Ptc′M′d′Me′)f1′-(Cou′Ov′)f2′式，其中f2’由下式表示f2′=vv′·f2,]]>其中f1’由下式表示f1′=1-vv′(u′+v′)f2,]]>和其中a’、b’、c’、d’和e’由下式表示a′=f1·a-u′·vv′·f21-vv′(u′+v′)f2]]>b′=f1·b1-vv′(u′+v′)f2]]>c′=f1·c1-vv′(u′+v′)f2]]>d′=f1·d1-vv′(u′+v′)f2]]>e′=f2·u1-vv′(u′+v′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
14.由式(CoaCrbPtcM′d)f1-(MuOv)f2表示的四元基体钴基粒状介质合金组合物，M′表示选自下组中的元素硼(B)、钽(Ta)、铌(Nb)、锆(Zr)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、和钌(Ru)，M表示不同于M′并选自下组中的基底金属镁(Mg)、钛(Ti)、钒(V)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu )、锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y) 、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铟(In)、镧(La)、铪(Hf)、钽(Ta)、和钨(W)，u和v分别表示每一氧化物式中基底金属M和氧(O)的原子数，a和b表示原子分数，f1和f2表示方程f1+(u+v)f2＝1所示的摩尔分数，d由方程d＝1-a-b-c表示，该组合物使用以下步骤生产将Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″母合金粉末和Cru″Ov″粉末混合为相应的(Coa″Crb″Ptc″M′d″Me″)f1″-(Cru″Ov″)f2″式，其中f1·b-vv′′·u′′·f2≥0,]]>其中f2”由下式表示f2′′=vv′′·f2,]]>其中f1”由下式表示f1′′=1-vv′′(u′′+v′′)f2,]]>和其中a”、b”、c”、d”和e”由下式表示a′′=f1·a1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>b′′=f1·b-vv′′·u′′·f21-vv′′(u′′+v′′)f2]]>c′′=f1·c1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>d′′=f1·d1-vv′′(u′′+v′′)f2]]>e′′=f2·u1-vv′′(u′′+v′′)f2;]]>和使混合的粉末致密化。
全文摘要
本发明提供了生产由式Co
文档编号C22C45/00GK1854318SQ20051013417
公开日2006年11月1日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年4月18日
发明者阿卜杜勒瓦哈卜·齐亚尼 申请人:黑罗伊斯有限公司