第22卷第1期1997年2月昆明理工大学学报JOURNALOFKUNMINGUNIVERSTYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.22No.1Feb.1997收稿日期:1996-12-02铟锡氧化物(ITO)靶材的应用和制备技术钟毅1王达健2刘荣佩3郭玉忠4(昆明理工大学材料工程系1,3,4,冶金系2,昆明650093)摘要对铟锡氧化物(ITO)靶材的现有生产工艺方案和应用现状及前景作了综合评述.提出了ITO靶材成形的新方案——动态成形技术.关键词ITO;靶材成形;ITO粉末;应用中图分类号TG3铟在自然界是稀散金属,在矿床中常与锡伴生.已探明我国某矿床的铟储量为440t,年冶炼铟的生产能力为40t.全世界每年铟的生产能力约为150t,我国年冶炼铟可达50t,居世界首位.然而我国铟金属主要供外销,对其深加工高新技术产品尚处于起步阶段.为使资源增值,合理利用铟资源的重要途径之一是生产ITO靶材.近年来我国引进了多条ITO膜生产线,为制备高性能的膜,必须优先发展高质量的ITO靶材,但其靶材由国外供给,国外对ITO靶材制备技术严密封锁.为此,有必要对现有ITO靶材生产技术作充分地了解,开发制备ITO靶材的新技术.1应用现状及前景靶材是用作镀膜的材料.ITO靶材的应用就必须从ITO膜的应用出发.铟锡氧化物(ITO)薄膜具有对可见光透明和良好的导电性.其对可见光透过率≥95%;对紫外线的吸收率≥85%;对红外线的反射率≥70%;对微波的衰减率≥85%,ITO膜层硬度高且耐磨耐蚀,因而在工业上获得了广泛应用.按照美国铟公司对全世界铟的需求量所作的推算与预测:1989年为102.6t,1991年达171.1t,铟产量的增长是基于ITO膜的需求量,特别是在玻璃工业及液晶显示器上的发展.在全世界铟市场中日本占有率最高,达到65%～70%,日本国内最大的铟需求领域是液晶电视机的ITO透明电极,日本1992年的ITO用量比1991年提高30%,1993年消耗的铟约28t,其中56%用于ITO膜.预计1995年日本ITO市场可达80亿日元.ITO薄膜及靶材的快速发展是由于它具有优良特性和广泛应用前景.自1988年以来,大量的铟用于制作ITO液晶显示装置,如计算器和电脑的透明导电玻璃膜、手表、挂钟等,汽车制造业已开始应用ITO防雾膜,予计在工业及民用建筑业中将很快得到普及.ITO膜能防静电、防雾除雾.可应用于需要屏蔽电磁波的地方,如计算机机房、雷达的屏蔽保护区,甚至防雷达飞机上.国内已成功地将ITO膜应用于平面及曲面飞机风©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.档、双37战车及医疗喉镜.国内轿车风档是ITO膜潜在的巨大应用市场.国内在这方面尚处于起步阶段,当前许多真空镀膜厂家正纷纷着手改造设备和工艺以适应轿车ITO膜的制备要求.专家们注意到,到2000年,中国汽车的保有量为2000万辆,其中轿车450万辆,同期汽车年产量为300万辆,其中轿车为150万辆,与之配套的ITO靶材需求量将急剧上升.平面显示技术特别是液晶显示技术正向彩色显示和大型化发展,近年增长率达30%.作为液晶显示器用的透明导电极ITO获得高速发展,约占功能膜的50%以上.利用ITO膜的透明导电性及其良好的加工性能,它在液晶屏幕、电子发光显示屏幕、计算器、电脑显示器、高清晰电视等的应用将进一步扩大.具有电致变色(EC)的灵巧窗的曲型结构是在普通白玻璃上沉积多层膜,其内外两层为ITO膜,研究表明,EC玻璃可将建筑物内暖气、冷气和照明等能耗减少50%以上.美国、日本、西欧等国相继制定计划,投入大量人力财力开发,例如日本在“阳光计划”中提出从1992年起五年内实施EC玻璃的开发.国内正广泛开展ITO膜在太阳能方面的应用研究和开发.茶色ITO膜是铟锡氧化膜的新品种.它能防紫外和红外,可滤去对人体有害的紫外波段,有良好的微波屏蔽作用和低功率激光辐射防护功能,因此镀ITO膜的玻璃镜片可作特种防护镜.ITO膜也可用于炉门、冷冻食品的显示器以及低压纳灯方面.2现有ITO靶材制备工艺ITO靶材的生产方案现有以下几种〔1～3〕:铟锡氧化物超微粉的制备工艺有湿法〔3〕和干法〔4〕之分.硝酸铟的分解是湿法制备氧化铟超细粉的常规工艺,采用硝酸铟水溶液加氨水,生成氢氧化铟后焙烧,或者从外部活加沉淀剂生成氢氧化铟再焙烧,但粉体易引入杂质,颗粒易团聚且不规则.采用改进后的高氯酸盐沉淀氢氧化铟、冷冻干燥法制粉工艺,能获得颗粒粒径在1Λm以下的单分散超微粉.金属铟直接...
