随着国家“十三五”规划对新材料行业的大力支持,高纯铝靶材因为具有优良的性能并作为电子新材料产品的基础,需求将保持快速增长。为了适应电子行业及航空航天等领域在高纯铝材料方面的高标准,其主要性能指标如晶粒尺寸、组织均匀性、力学性能等需要满足一定的要求。基于上述目的,本文以纯度为5N5的高纯铝为研究对象,运用轧制变形、等通道角挤压(ECAP)技术和热处理等对高纯铝进行性能的提高和组织的优化。首先运用变形量从40%到90%的冷轧对高纯铝进行加工,并分别进行退火处理,然后再通过不同道次的ECAP技术对高纯铝进行强塑性变形。通过对不同轧制、ECAP变形及退火试样进行金相组织和透射电镜(TEM)照片的分析,研究了不同变形技术及热处理对高纯铝微观组织的影响;并通过对不同状态下的高纯铝进行显微硬度实验和拉伸实验,使用扫描电镜(SEM)对拉伸断口进行分析,研究了不同变形技术及热处理对高纯铝力学性能的影响;最后再对轧制变形及退火后的高纯铝制备成靶材进行磁控溅射,通过对靶材的溅射速率和薄膜的电阻率进行分析,研究了轧制变形及退火对试样溅射性能的影响。研究结果表明:1.对高纯铝材料进行不同变形量的轧制后,进行退火处理,轧制变形量为40%时,未出现再结晶现象,继续增加轧制变形量,都出现了再结晶现象,并且再结晶温度随着变形量的增加而降低,从轧制变形量50%到90%,再结晶温度从350℃降低到250℃;再结晶时的晶粒尺寸也随变形量的增加而逐渐减小,从轧制变形量50%到90%,发生再结晶时的晶粒尺寸从200μm左右减小到小于100μm,达到了对高纯铝组织均匀细化的目的。2.对原始态高纯铝材料进行不同变形量的轧制后,材料的力学性能有所提高,随着变形量的增加,性能提高越明显,变形量从40%到90%,硬度值比原始态提高了37%~69%,抗拉强度比原始态提高了3~6倍多,力学性能提高明显,退火再结晶后,硬度和抗拉强度有所下降,但仍比原始态有所提高。3.通过等通道角挤压(ECAP)变形后试样微观组织分析,随着挤压道次的增加,晶粒变得更加均匀细化,6道次变形时出现了明显的亚晶结构,经10道次后,得到了晶粒尺寸为1μm的细化等轴晶粒。并且经过ECAP变形后高纯铝的硬度和抗拉强度的变化趋势几乎一致,都是随着挤压道次的增加而显著提高,到4道次时最高,分别达到38 HV和117 MPa,比原始态提高了59%和430%。说明经ECAP变形后高纯铝的晶粒细化效果非常明显,力学性能显著提高。4.分别对原始态和不同轧制及退火态的高纯铝靶材进行磁控溅射,分析了靶材溅射速率和薄膜电阻率,随着轧制变形量的增加,靶材的溅射速率逐渐增加,溅射薄膜的电阻率逐渐降低,靶材的溅射性能逐渐提高。