中文名 | 一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法 [1]? | 授權公告號 | CN112919900A |
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授權公告日 | 2021年6月8日 | 申請?zhí)?/th> | 2021101413482 |
本發(fā)明公開了一種基于冷等靜壓的靶材成型壓制方法,屬于ITO靶材加工技術領域,該方法包括以下步驟:S1、ITO納米粉的制備:在300℃以下的溫度下,制得ITO納米粉;S2、實心粉料的制備:將ITO納米粉裝入模具中,加壓;然后從模具中取出ITO納米粉,粉碎后過篩,形成ITO實心粉料;S3、ITO管狀素坯的制備:將ITO實心粉料裝入管狀柔性模具中,經冷等靜壓制成ITO管狀素坯;S4、ITO旋轉靶材的制備:將ITO管狀素坯放入氧氣氛燒結爐中,通入氧氣,保溫燒結制成ITO旋轉靶材。本發(fā)明解決了經冷等靜壓成型的ITO旋轉靶素坯在成型、運輸、加工等過程中容易出現(xiàn)開裂的問題。
申請日 |
2021.02.02 |
申請人 |
株洲火炬安泰新材料有限公司 |
地址 |
412000湖南省株洲市天元區(qū)天易科技城自主創(chuàng)業(yè)園一期A5棟 |
發(fā)明人 |
唐智勇 |
Int. Cl. |
C04B35/457(2006.01)I;?C04B35/622(2006.01)I;?C04B35/626(2006.01)I;?B28B3/00(2006.01)I;?B01J3/04(2006.01)I |
專利代理機構 |
長沙鑫澤信知識產權代理事務所(普通合伙)43247 |
代理人 |
刁飛 |
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格式:pdf
大?。?span id="tqtrnkp" class="single-tag-height">823KB
頁數(shù): 5頁
評分: 4.7
主要介紹等靜壓成型技術在特種陶瓷制備中的應用,包括陶瓷等靜壓成型的應用實例、模具和包套的設計、特殊形狀陶瓷制品的成型實例,以及等靜壓成型中常見象足缺陷的對策等。
格式:pdf
大?。?span id="xuavcpm" class="single-tag-height">823KB
頁數(shù): 2頁
評分: 4.7
采用一種新型的噴口壓制工藝方式—冷等靜壓壓制工藝,對BN填充的PTFE噴口性能進行了研究。試驗證明,在同等壓力下,冷等靜壓壓制燒結的噴口比普通四柱式油壓機壓制燒結的噴口具有更多的優(yōu)越性:①密度分布均勻,致密性高。②復合材料的絕緣性能優(yōu)良,綜合性能高。
通常所說的等靜壓成型就是指冷等靜壓成型(cold isostatic pressing,CIP),是利用流體(水, 油)作為傳遞介質來獲得均勻靜壓力施加到材料上的一種方法。即利用液體介質的不可壓縮性來均勻傳遞壓力性,從各個方向進行加壓,獲得制品的成型方法。按其成型過程不同,可分為兩種形式:濕袋式和干袋式。目前大量使用的主要是濕袋法。深圳方泰新材料技術有限公司方圓有度、安若泰山,是精密陶瓷行業(yè)標桿,主營:陶瓷柱塞、氮化硅陶瓷,按照需求定制,價格實惠,另外還生產氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷等,定制和咨詢熱線:0755-27826396.
1、
濕袋式等靜壓
濕袋式等靜壓技術是將造粒陶瓷粉或預先成型的坯體放入可變形的橡膠包套內,然后通過液體施加各向均勻的壓力,當壓制過程結束,再將裝有坯體的橡膠包套從容器內取出,這是一種間斷式成型方法。
這種技術成本相對成本較低,可成型中等復雜程度的部件,且壓力可達500MPa,適用于小規(guī)模生產,但在一定時間內成型制品的數(shù)量較少,壓坯尺寸和形狀不以精準控,生產效率不高,不能連續(xù)進行大規(guī)模生產。
2、干袋式等靜壓
干袋式等靜壓是將陶瓷粉末批量地填入柔性預成型模具內,然后施以等靜壓,由于模具被固定在設備上,當壓制完成后,成型制品被頂出,如示意圖。
干袋式等靜壓成型周期短,模具使用壽命長,特別便于進行大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)生產。使用的模具材料有聚氨酯合成橡膠或硅橡膠,相較于濕袋式等靜壓成型,干袋式等靜壓壓力較低,一般在200MPa內。大家最熟悉的陶瓷火花塞目前就是用干袋式等靜壓成型,壓制時間通常只有1~2S。
等靜壓成型的優(yōu)點:
(1)壓力從各個方向傳遞,壓坯密度分布均勻,壓坯強度高;
(2)素坯密度高,均勻缺陷少,燒成收縮比一般干壓低;
(3)能壓制具有凹形、細長件以及其他復雜形狀的零件;
(4)摩擦損耗小,成型壓力較低;
(5)模具成本低廉。
等靜壓成型的缺點: 壓坯尺寸和形狀不易精確控制,生產率較低,不易實現(xiàn)自動化;
應用:
(1)大型薄壁、高精度、高性能的氧化鋁陶瓷天線罩及大型壁厚、形狀復雜、帶傘棱的97%氧化鋁陶瓷高頻端子絕緣瓷套采用濕式等靜壓技術。
(2)95%氧化鋁陶瓷真空開關滅弧室“管殼”系列產品、氧化鋁和氧化鋯陶瓷柱塞,以及石油鉆探用大尺寸氧化鋯陶瓷缸套等采用等靜壓技術。
(3)高壓鈉燈用透明氧化鋁陶瓷管、氧化鋁火花塞普遍使用干袋式等靜壓技術。
等靜壓技術冷等靜壓設備
冷等靜壓成塑有濕袋法和干袋法兩種.相應地等靜壓機的結構也有所不同。
將粉末裝入塑性袋,直接打入液體壓力介質,和液體相接觸.因此稱濕袋法。這種方法可任意改變塑性包套的形狀和尺寸.制品靈活性很大.適用于小規(guī)模生產。每次都要進行裝袋、卸袋操作,生產效率不高,不能連續(xù)進行大規(guī)模生產。
橡皮袋首先放在缸內.工作時不取出,粉末裝入另外的成型塑性袋后.放進加壓橡皮袋內,與液體不相接觸.因此稱為干袋法。這種方法可連續(xù)操作,即把上蓋打開.從料斗裝料.然后蓋好上蓋加壓成受.出料時.把上蓋打開.通過底部的頂棒把壓坯從上邊頂出去。操作周期短,適用于成批生產.但產品規(guī)格受限制.因為加壓塑性模不能經常更換。由于大量使用的主要是濕袋法.因此下面著重介紹濕袋冷等靜壓設備結構。
超高壓容器是冷等靜壓技術的主要設備,是壓制粉末或其他物品的工作室.必須要有足夠的強度和可靠的密封性。容器缸體的結構.常采用螺紋式結構和框架式結構。 螺紋式結構:缸體是一個上邊開口的坩堝狀圓筒筒體,為了安全可靠.在外面常裝加固鋼箍(熱套和鋼筒).形成雙層缸體結構。缸筒的上口用帶螺紋的塞頭連接和密封。這種結構制造起來較簡單.但螺紋易損壞,安全可靠性較差.工作效率較低。為了操作方便.有的設計成開口螺紋結構,塞頭裝入后,旋轉45',上端另有液壓壓緊裝置。
框架式缸體結構:缸體為一個圓筒,用高強度鋼制成.或用高強度鋼絲帶繞制,簡體內的上、下塞是活動的,無螺紋連接。缸體的軸向力靠框架來承受。這佯,避免了螺紋結構的應力集中,工作起來安全可靠。對于缸體直徑大、壓力高的情況,更具有優(yōu)越性,但投資較高。
向容器內注入高壓液體.是通過高壓泵以及相應的管道、閥門來實現(xiàn)的。高壓泵有柱塞高壓泵(一般由電機皮帶輪帶動曲軸推動柱塞做往復運動)、超高壓倍增器(由大面積活塞缸推動小面積柱塞高壓缸做往復式運動)等。
為了使等靜壓機高效率地工作,必須配備輔助設備。自動冷等靜壓機的輔助設備主要有開、閉缸蓋移動框架.模具裝卸.粉末充填振動,壓坯脫模.壓力側量和操作系統(tǒng)等裝置。
材質分類
金屬靶材
鎳靶Ni、鈦靶Ti、鋅靶Zn、鉻靶Cr、鎂靶Mg、鈮靶Nb、錫靶Sn、鋁靶Al、銦靶In、鐵靶Fe、鋯鋁靶ZrAl、鈦鋁靶TiAl、鋯靶Zr、鋁硅靶AlSi、硅靶Si、銅靶Cu、鉭靶Ta、鍺靶Ge、銀靶Ag、鈷靶Co、金靶Au、釓靶Gd、鑭靶La、釔靶Y、鈰靶Ce、不銹鋼靶、鎳鉻靶NiCr、鉿靶Hf、鉬靶Mo、鐵鎳靶FeNi、鎢靶、W等。
陶瓷靶材
ITO靶、氧化鎂靶、氧化鐵靶、氮化硅靶、碳化硅靶、氮化鈦靶、氧化鉻靶、氧化鋅靶、硫化鋅靶、二氧化硅靶、一氧化硅靶、氧化鈰靶、二氧化鋯靶、五氧化二鈮靶、二氧化鈦靶、二氧化鋯靶,、二氧化鉿靶,二硼化鈦靶,二硼化鋯靶,三氧化鎢靶,三氧化二鋁靶五氧化二鉭,五氧化二鈮靶、氟化鎂靶、氟化釔靶、硒化鋅靶、氮化鋁靶,氮化硅靶,氮化硼靶,氮化鈦靶,碳化硅靶,鈮酸鋰靶、鈦酸鐠靶、鈦酸鋇靶、鈦酸鑭靶、氧化鎳靶、濺射靶材等。
合金靶材
鐵鈷靶FeCo、鋁硅靶AlSi、鈦硅靶TiSi、鉻硅靶CrSi、鋅鋁靶ZnAl、鈦鋅靶材TiZn、鈦鋁靶TiAl、鈦鋯靶TiZr、鈦硅靶TiSi、鈦鎳靶TiNi、鎳鉻靶NiCr、鎳鋁靶NiAl、鎳釩靶NiV、鎳鐵靶NiFe等。