电弧喷涂工艺制备金属锌合金靶材的方法.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CN105603354A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201610059956.8(22)申请日2016.01.28(71)申请人基迈克材料科技（苏州）有限公司地址215214江苏省苏州市吴江市汾湖经济开发区汾杨路东侧(72)发明人黄小军诸斌庄志杰(74)专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人郭春远(51)Int.Cl.C23C4/131(2016.01)C23C4/08(2016.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称电弧喷涂工艺制备金属锌合金靶材的方法(57)摘要电弧喷涂工艺制备金属锌合金靶材的方法,包括原料准备、基体准备、电弧喷涂和后加工，选取直径为Φ2.0mm的高纯度锌合金金属丝为电弧喷涂材料；选取适合尺寸的钢管进行机加工,作为旋转靶材的内衬管；采用电弧喷涂工艺，克服现有金属旋转靶材生产工艺的不足；涂层材料具有一致的质量和纯度，施工前不需要混合；涂层结台强度高，不会产生流挂，改善电弧喷涂涂层质量；靶材长度不受限制，同时具有稳定优良的性能，能够直接满足大面积镀膜需求；工艺简单，生产效率和能源利用率高，可有效实现靶材制造成本的控制。CN105603354ACN105603354A权利要求书1/1页1.电弧喷涂工艺制备金属锌合金靶材的方法,其特征在于，制备方法包括原料准备、基体准备、电弧喷涂和后加工，具体包含以下步骤：步骤一：选取直径为Φ2.0mm的高纯度锌合金金属丝为电弧喷涂材料；步骤二：选取适合尺寸的钢管作为旋转靶材的内衬管，进行机加工，对钢管基体表面用丙酮进行清洁处理，去除表面污垢和氧化层，再使用专用喷砂机对其进行表面喷砂处理；喷砂过程中空气压力为0.4MPa，喷砂距离为100-150mm；步骤三：电弧喷涂时，两根金属线材相交成25°～45°角度，两根金属线材分别接通电源的正负两极，连续送进；两根线材的端部在短接的瞬间因接触而产生电弧；根据喷涂材料设定电压和电流，在电源的作用下，电弧保持稳定燃烧；在电弧发生点的背后，经雾化喷嘴加速后的高速气流使熔化的熔滴脱离线材并雾化成粒子，在高速气流的作用下喷射到经过预处理的基材表面形成涂层；步骤四：喷涂完成后，静置冷却，对靶材表面进行必要的车加工。2.如权利要求1所述的电弧喷涂工艺制备金属锌合金靶材的方法，其特征在于，选取直径为Φ2.0mm，纯度为99.99％的锌铝合金金属丝为电弧喷涂材料，铝含量为2％，合金配比均匀，保证后续喷涂涂层的均匀性；选取内径125mm、外径133mm、长度3855mm的不锈钢管为金属锌铝旋转靶材的内衬管，对钢管进行机加工，对钢管基体表面用丙酮进行清洁处理，去除表面污垢和氧化层，再使用专用喷砂机对其进行表面喷砂处理；喷砂过程中空气压力为0.4MPa，喷砂距离为140mm；将两根金属锌铝线材相交成30°并连续送进，分别接通电源的正负两极，两根线材的端部在短接的瞬间因接触而产生电弧；设定电压为32V，电流为140A，压缩空气压力为0.65MPa，衬管转速为100r/min，喷枪移动速度为0.8m/min，衬管壁与喷涂喷枪间隔距离为200mm，喷涂区域长度3820mm，电弧喷涂枪沿衬管长度方向往复移动；在电源的作用下，电弧保持稳定燃烧；在电弧发生点的背后，经雾化喷嘴加速后的高速气流使熔化的熔滴脱离线材并雾化成粒子，在高速气流的作用下喷射到经过预处理的基材表面形成金属锌铝涂层；喷涂完成后，静置冷却，对其表面进行满足靶材尺寸和表面要求的必要的车加工。3.如权利要求1所述的电弧喷涂工艺制备金属锌合金靶材的方法，其特征在于，选取直径为Φ2.0mm，纯度为99.95％的锌锡合金金属丝为电弧喷涂材料，锡含量为50％，合金配比均匀，保证后续喷涂涂层的均匀性；选取内径125mm、外径133mm、长度3855mm的不锈钢管为金属锌铝旋转靶材的内衬管，对钢管进行机加工，再对其进行表面喷砂处理；喷砂后对钢管基体表面用丙酮进行清洁处理，去除表面污垢和氧化层；喷砂过程中空气压力为0.4MPa，喷砂距离为140mm；将两根金属锌锡线材相交成40°并连续送进，分别接通电源的正负两极，两根线材的端部在短接的瞬间因接触而产生电弧；设定电压为30V，电流为120A，衬管转速为100r/min，喷枪移动速度为0.8m/min，衬管壁与喷涂喷枪间隔距离为200mm，喷涂区域长度3192mm，电弧喷涂枪沿衬管长度方向往复移动；在电源的作用下，电弧保持稳定燃烧；在电弧发生点的背后，经雾化喷嘴加速后的高速气流使熔化的熔滴脱离线材并雾化成粒子，在高速气流的作用下喷射到经过预处理的基材表面形成金属锌锡涂层；喷涂完成后，静置冷却，对其表面进行满足靶材尺寸和表面要求的必要的车加工。2CN105603354