一种碳化钨靶材及其制备方法和专用模具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116023142A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211717769.6C04B35/64(2006.01)(22)申请日2022.12.29(71)申请人苏州六九新材料科技有限公司地址215000江苏省苏州市漕湖街道春兴路45号平谦国际（苏相）产业园二期K栋5楼西侧(72)发明人张凤戈张学华魏铁峰王建峰缪磊施政(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387专利代理师荣红颖(51)Int.Cl.C04B35/56(2006.01)B28B3/00(2006.01)B28B7/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种碳化钨靶材及其制备方法和专用模具(57)摘要本申请提供一种碳化钨靶材及其制备方法和专用模具。靶材的制备方法，包括：模压步骤：将碳化钨粉末进行模压，获得第一坯料；装料步骤：将多个第一坯料通过叠置或/和规则排列的方式装入模具；热压烧结步骤：将装有第一坯料的模具放入热压炉，进行热压烧结，得到第二坯料；机加工步骤：将所述第二坯料进行机加工得到所需尺寸的碳化钨靶材。本发明采用特制热压模具进行热压，制备的碳化钨靶材具有近终成型、成本低、致密度高、无气孔，无裂纹，加工性能良好，组织均匀等优点。CN116023142ACN116023142A权利要求书1/2页1.一种碳化钨靶材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：模压步骤：将碳化钨粉末进行模压，获得第一坯料；装料步骤：将多个第一坯料通过叠置或/和规则排列的方式装入模具；热压烧结步骤：将装有第一坯料的模具放入热压炉，进行热压烧结，得到第二坯料；机加工步骤：将所述第二坯料进行机加工得到所需尺寸的碳化钨靶材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化钨粉末的粒度D50为0.5～1μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述模压的压力为50～70Mpa，模压后所述第一坯料的密度为8.0～10g/cm3；和/或，模压出的所述第一坯料的横截面形状与成品靶材横截面形状相同，且所述第一坯料的横截面尺寸等于或大于成品靶材横截面尺寸，优选地，所述第一坯料的横截面尺寸与成品靶材横截面尺寸之差为0‑5mm。4.根据权利要求1‑3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述装料步骤的模具为等静压模具；所述等静压模具包括凹模和与所述凹模配合的凸模，当所述凸模盖设于所述凹模上时，会形成多个用于容纳第一坯料的模腔空间。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述凸模包括第二基体和在所述第二基体表面形成的多个凸起，所述凹模包括第一基体和在所述第一基体上形成的多个凹槽；所述凹槽和凸起的数量相同且在相应基体上的排列方式相同，每个所述凹槽和与其对应的所述凸起相匹配，形成用于容纳第一坯料的模腔空间；优选地，每个所述凹槽的高度大于所述第一坯料的高度，更优选地，所述凹槽的高度为所述第一坯料高度的3倍以上。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结步骤包括：第一升温阶段：将热压炉由炉温升温至第一保温温度900～1100℃，升温时间为60～70min；第一保温阶段：在900～1100℃保温50～70min；第二升温阶段：由第一保温温度升温至第二保温温度1500℃～1700℃，升温时间为100‑140min；第二保温阶段：在1500℃～1700℃保温60～70min；第三升温阶段：由第二保温温度升温至第三保温温度2000℃～2100℃，升温时间为160‑200min；第三保温阶段：在第三保温温度保温2.5～4h；在第三升温阶段中，向热压炉施加的压力逐渐增加至25～40MPa；在所述第三保温阶段中，向热压炉施加的压力为25～40Mpa；所述热压烧结在真空度5*10‑1Pa～5*10‑2Pa的条件下进行。7.一种碳化钨靶材，由权利要求1‑6任一项所述制备方法制备，所述碳化钨靶材的密度：15.4～15.7g/cm3，产品硬度：85～95HRA，产品平均晶粒尺寸＜2微米。8.一种模具，其特征在于，所述模具为等静压模具，所述等静压模具包括凹模和与所述凹模配合的凸模，当所述凸模盖设于所述凹模上时，会形成多个用于容纳第一坯料的模腔2CN116023142A权利要求书2/2页空间。9.根据权利要求8所述的模具，其特征在于，所述凸模包括第二基体和在所述第二基体表面形成的多个凸起，所述凹模包括第一基体和在所述第一基体上形成的多个凹槽；所述凹槽和凸起的数量相同且在相应基体上的排列方式相同，每个所述凹槽和与其对应的所述凸起相匹配，形成用于容纳第一坯料的模腔空间；每个所述凹槽和凸起的横截面形状与第一坯料的横截面形状相同，每个所述凹槽的横截面尺寸与所述第一坯料的横截面尺寸相