金属锂靶材铸造制备方法.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CN105349952A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510756173.0(22)申请日2015.11.09(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)发明人曹兴民庄志杰(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.C23C14/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称金属锂靶材铸造制备方法(57)摘要金属锂靶材铸造制备方法，根据所需尺寸准备金属锂的浇铸模具，其中，模具中部为不锈钢衬管，不锈钢衬管内用于注入冷却液，在模具和不锈钢衬管之间的夹层中有用于液态金属锂的注入，凝固成型后经外形加工形成目标尺寸的金属锂旋转靶；采用自下而上定向凝固的手段，工艺简单方便，有利于消除金属锂靶材中的气孔和缩孔，制备晶粒尺寸细小且致密度高的高纯金属锂靶材，在铸造过程中优化铸造条件，可提高金属锂靶材的探伤合格率，使其更好地应用于电致变色玻璃。CN105349952ACN105349952A权利要求书1/1页1.金属锂靶材铸造制备方法，其特征在于，制备方法包括：1)根据所需尺寸准备金属锂的浇铸模具，其中，模具中部为不锈钢衬管，不锈钢衬管内用于注入冷却液，在模具和不锈钢衬管之间的夹层中有用于液态金属锂的注入，凝固成型后经外形加工形成目标尺寸的金属锂旋转靶；2)取所需质量的固态金属锂为原料，对其进行加热，使其融化呈液态，为浇铸工艺做准备；3)在200～230℃的温度范围内，从模具上方缓慢浇入液态浇铸金属锂，在浇入金属锂的过程中，在中心不锈钢衬管内缓慢注入冷却液，使液态浇铸金属锂以0.5-1m/min的速度自下而上定向冷却凝固，使得下方气孔和缩孔不多于0.1％；4)待液态金属锂全部凝固完成后，取出金属锂靶材，测其探伤合格率，对其进行必要的机械加工，即得成品金属锂靶材。2.如权利要求1所述的金属锂靶材铸造制备方法，其特征在于，模具与不锈钢衬管为套接安装的同轴的圆管，不锈钢衬管位于模具内中部，模具与不锈钢衬管上端开放且底部固定底座，不锈钢衬管1壁厚固定为4mm，模具2内径与不锈钢衬管1内径之比在1.15-1.3之间，具体数值根据客户图纸决定。3.如权利要求1所述的金属锂靶材铸造制备方法，其特征在于，注入冷却液的速度为5-10L/min，浇入液态金属锂的速度为5-10kg/min，时滞不大于2min，液态浇铸金属锂自下而上的冷却凝固的速度为0.5-1m/min。4.如权利要求1所述的金属锂靶材铸造制备方法，其特征在于，不锈钢衬管内径为125mm，外径133mm，模具内径为151mm，在200℃的温度下进行浇铸，浇铸速度为8kg/min，冷却液注入速度为10L/min，液态浇铸金属锂冷却凝固后测其探伤合格率为99％。5.如权利要求1所述的金属锂靶材铸造制备方法，其特征在于，不锈钢衬管内径为125mm，外径为133mm，模具内径为160mm，在250℃的温度下进行浇铸，浇铸速度为8kg/min，冷却液注入速度为8L/min，液态浇铸金属锂冷却凝固后测其探伤合格率为98.7％。6.如权利要求1所述的金属锂靶材铸造制备方法，其特征在于，不锈钢衬管内径为125mm，外径为133mm，模具内径为155mm，在220℃的温度下进行浇铸，浇铸速度为6kg/min，冷却液注入速度为8L/min，液态浇铸金属锂冷却凝固后测其探伤合格率为99.1％。2CN105349952A说明书1/3页金属锂靶材铸造制备方法技术领域[0001]本发明涉及IPC分类中C23C溅射法镀覆靶材技术采用浇铸工艺制备高纯金属锂溅射靶材，应用于电致变色玻璃的生产，尤其是金属锂靶材铸造制备方法。背景技术[0002]金属锂是一种稀有元素，密度0.534g/cm3，是最轻的金属。熔点180.54℃，沸点1317℃。软，韧性大，延展性好，化学活性好，负电位高、比能量大，可与大量无机试剂和有机试剂发生反应，与水的反应非常剧烈，所以只能保存在石蜡油中。在500℃左右容易与氢发生反应，是唯一能生成稳定的足以熔融而不分解的氢化物的碱金属，电离能5.392电子伏特，与氧、氮、硫等均能化合，是唯一的与氮在室温下反应，生成氮化锂(Li3N)的碱金属。[0003]金属锂靶材可以通过溅射至玻璃上从而获得电致变色玻璃，在建筑、飞机、汽车等领域广泛应用，有助于节能和环保。金属锂熔点低，不稳定，难以控制，不能使用传统的粉末冶金、喷涂等方法制备靶材。[0004]电致变色玻璃(electrochromic，EC)是指玻璃的颜色和透过率在外加电场作用下，发生连续可逆变化。它具有许多优越特性，例如：透过率可在较大范围内