铬二铝碳陶瓷靶材及其真空热压制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102653470A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102653470A(43)申请公布日2012.09.05(21)申请号201110049635.7(22)申请日2011.03.02(71)申请人北京有色金属研究总院地址100088北京市西城区新街口外大街2号(72)发明人储茂友王星明陈洋邓士斌韩沧张碧田段华英潘德明(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人耿小强(51)Int.Cl.C04B35/515(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称铬二铝碳陶瓷靶材及其真空热压制备方法(57)摘要本发明涉及一种铬二铝碳陶瓷靶材及其真空热压制备方法，包括将铬粉、铝粉和碳粉按照摩尔比2:(1~1.5):1配料，预压制坯；热压炉抽真空至10-1Pa，然后以5~10℃/min的速度升温到600~650℃，保温1~2小时；随后以10~20℃/min的速度升温至1300~1500℃，加压到10～30MPa时，保温保压2~4小时后，降温，降到900-1100℃，泄压至常压；冷却至室温，得到坯料；进行机械加工和电加工，然后清洗、烘干，得到高纯高单相含量铬二铝碳陶瓷靶材。本发明制备的铬二铝碳陶瓷靶材致密度达到97%以上，铬二铝碳化合物相含量达到98~99%，靶材的氧含量低，靶材质量满足涂层制备要求，成本低，适合大尺寸铬二铝碳陶瓷靶材工业化生产。CN10265347ACN102653470A权利要求书1/1页1.一种铬二铝碳陶瓷靶材，其特征在于：所述的陶瓷靶材中铬二铝碳单相含量达到98%～99%。2.根据权利要求1所述的铬二铝碳陶瓷靶材，其特征在于：所述的陶瓷靶材中主元素铬、铝和碳的总含量大于99.9%。3.根据权利要求1所述的铬二铝碳陶瓷靶材，其特征在于：所述的陶瓷靶材密度达到5.1g/cm3，靶材的相对密度大于97%。4.一种铬二铝碳陶瓷靶材的真空热压制备方法，包括以下步骤：（1）将铬粉、铝粉和碳粉按照摩尔比2:(1~1.5):1配料后，进行机械混合，得到混合均匀的原料粉末；（2）将步骤（1）所得到的原料粉末装入石墨模具中，进行预压制坯，预压后将石墨模具移入真空热压烧结炉中；（3）热压炉先用机械泵抽真空，再用罗茨泵抽真空至10-1Pa，然后以5~10℃/min的升温速度升温到600~650℃，保温1~2小时，不加压；（4）随后以10~20℃/min的升温速度，并开始不断轴向加压，当温度升高至1300~1500℃，轴向压力达到10～30MPa时，开始保温保压，保温保压2~4小时后，关闭加热电源开始降温，等炉体温度降到900-1100℃，逐渐缓慢泄压，至常压；（5）待热压炉完全冷却至室温后，取出石墨模具得到铬二铝碳靶材坯料；（6）对铬二铝碳靶材坯料进行机械加工和电加工，然后清洗、烘干，得到高纯高单相含量铬二铝碳陶瓷靶材。5.根据权利要求4所述的铬二铝碳陶瓷靶材的真空热压制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的铬粉、铝粉和碳粉的纯度均大于99.9%，粒径均小于20μm。6.根据权利要求4所述的铬二铝碳陶瓷靶材的真空热压制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的原料配比中铝粉过量10～30at%。7.根据权利要求4所述的铬二铝碳陶瓷靶材的真空热压制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的机械混合为将原料装入球磨罐中球磨混合，球磨混合时间为10～15小时。8.根据权利要求4所述的铬二铝碳陶瓷靶材的真空热压制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的预压采用千斤顶进行预压，预压压力为1～3MPa。9.根据权利要求4所述的铬二铝碳陶瓷靶材的真空热压制备方法，其特征在于：步骤（6）中，所述的机械加工为磨削加工，电加工为线切割加工；所述的清洗为将靶材放入含有除油清洗剂的纯净水中进行超声波清洗，清洗1～2小时后，换纯净水再进行超声波清洗1～2小时；洗净后将靶材放入烘箱内烘干，最后得到制备涂层用的靶材。2CN102653470A说明书1/5页铬二铝碳陶瓷靶材及其真空热压制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于高温涂层的靶材制备方法，具体为一种铬二铝碳陶瓷靶材及其真空热压制备方法，属于陶瓷靶材制备技术领域。背景技术[0002]陶瓷是人类生活和生产中不可缺少的一种材料，其应用范围遍及国民经济的各个领域。众所周知，陶瓷材料的化学键结合一般是离子键和共价键，这种化学键具有很强的方向性和很高的结合能，因此，陶瓷材料的性能一般表现为硬度大、熔点高、化学稳定性高。陶瓷材料表现为本征脆性，一般很难产生塑性变形，因而限制了其应用领域。尽管陶瓷研究者在陶瓷增韧方面做了很多工作，但是这些方法普遍成本很高、工艺复