一种高钪含量铝钪合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106086567A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610677045.1(22)申请日2016.08.16(71)申请人北京有色金属与稀土应用研究所地址100012北京市朝阳区北苑路40号(72)发明人柳旭张国清蔡正旭李刚宋文杰焦磊(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘徐红(51)Int.Cl.C22C28/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)C23C14/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高钪含量铝钪合金及其制备方法(57)摘要本发明提供一种高钪含量铝钪合金及其制备方法，属于高性能铝合金材料制备技术领域。该高钪含量铝钪合金中，钪元素的重量百分含量为55％～70％，其余为铝元素。其制备方法包括：1)筛粉：将铝粉和钪粉分别过不同目数的筛子，筛分出所需粒度的原料；2)配料：分别称取一定量的铝粉和钪粉，并将铝粉、钪粉按照一定质量比例混合；3)研磨：将铝钪混合粉放入球磨机中进行充分研磨，使其混合均匀；4)烧结：将研磨均匀的铝钪混合粉装入模具，使用液压机进行预压后，装炉并设定烧结程序进行烧结制备铝钪合金。通过本发明制备的铝钪合金具有致密度高、钪含量高、成分均匀性好且后续可加工性好的特性，可为特殊领域用溅射靶材提供可靠的原料。CN106086567ACN106086567A权利要求书1/1页1.一种高钪含量铝钪合金，其特征在于：钪元素的重量百分含量为55％～70％，其余为铝元素。2.根据权利要求1所述的高钪含量铝钪合金，其特征在于：所述合金的致密度≥99％；所述合金的厚度为5～20mm。3.一种高钪含量铝钪合金的制备方法，包括如下步骤：1)将铝粉和钪粉分别过不同目数的筛子，筛分出所需粒度的原料；2)按铝钪合金的成分含量计算出每炉烧结所需的原料铝、钪的重量，分别称取；3)将铝粉和钪粉混合放入行星球磨机中，使粉末机械合金化；4)将研磨好的铝钪混合粉末装入模具，预压，将模具装入烧结炉，抽真空，充氩气洗炉，再抽真空，然后，设定升温和加压程序，充氩气，出炉，得到铝钪合金。4.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中所述筛分出的铝粉为200目，钪粉为50～100目；所述铝粉的纯度≥99.99％；所述钪粉的纯度≥99.9％。5.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中所述钪粉的量为55～70重量％。6.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中所述行星球磨机的球磨速度为200～800r/min，正反转交替进行研磨2～5小时。7.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中所述模具为陶瓷模具、石墨模具或硬质合金模具。8.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中所述预压工具为液压机，所述液压机的压力为0～20Mpa；所述再抽真空的压力为1×10-1～1×10-3Mpa。9.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中所述设定升温和加压程序：设定升温速率为100℃/min，保温时间为：10～30min，压力为45～70Mpa。10.根据权利要求3所述的高钪含量铝钪合金的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中得到所述铝钪合金后，利用喷砂机除去合金表面的石墨纸，然后打磨处理样品，进行测试。2CN106086567A说明书1/3页一种高钪含量铝钪合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高钪含量铝钪合金及其制备方法，该合金主要用于特殊领域溅射靶材，属于高性能铝合金材料制备技术领域。背景技术[0002]铝中添加一定的钪，可起到细化晶粒、提高再结晶温度、改善抗腐蚀性、提高强度和塑性等作用，因此铝钪合金具有高强度、耐腐蚀性、耐高温且可焊性好的综合性能，在航空航天、核能工程等尖端科技领域以及交通运输、家用电器等领域具有广泛的应用。随着科技的高速发展，以及各国对关键领域用关键材料研究的重视，对高钪含量铝钪合金靶材的需求也日益增加。[0003]金属钪的熔点高达1541℃，化学性质活泼，与铝的熔点相差较大，直接熔合时两者不易混合均匀，形成的铝钪化合物晶粒粗大，偏析严重。因此制备铝钪合金时，钪必须以中间合金的形式加入。即制备铝钪合金前，需要先通过对掺法、熔盐电解法、金属铝热还原法等方法制备含钪中间合金。且现有工艺制备的铝钪合金中钪含量在0.05％～2.0％范围内，钪含量在10％以上的铝钪合金目前还未见报道。[0004]因此，研究开发出一种简单、快速的制备高钪含量铝钪合金的方法，对于关键领域用溅射靶