CN109518141A - 一种铌旋转靶材及其制备方法 - Google Patents

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肖世洪
雷雨
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Abstract

本发明提出了一种铌旋转靶材的制备方法，包括S1、制备平均粒径D50为10‑80μm的铌粉末；S2、以不锈钢管或钛管作为靶材基管，对靶材基管进行表面喷砂处理；S3、冷喷涂成型：将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，将处理后的靶材基管安装在传动设备上，使其自转，冷喷涂喷枪与靶材基管做水平方向相对运动，制得靶材；S4、喷涂好的靶材进行机加工成所需要的尺寸和精度，制得成品。本发明制备铌旋转靶材的制备工艺简单，制备得到的铌旋转靶材的密度远高于传统热喷涂技术，相对密度可达到95‑99％，而氧含量低于传统热喷涂技术，晶粒组织均匀细化，良率高，粉末利用率高，易于规模化生产。

Description

一种铌旋转靶材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种旋转靶材，特别涉及一种铌旋转靶材，本发明还涉及该铌旋转靶材的制备方法。
背景技术
由于光学玻璃、触摸屏等行业的快速发展，对铌旋转靶材的需求量越来越大，另外对铌旋转靶材的品质要求也越来越高。现有的铌靶在镀膜过程中利用率不高，造成旋转靶材的生产成本居高不下。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种铌旋转靶材及其制备方法。该方法制备得到的铌旋转靶材品质好，靶材在镀膜过程中的利用率高，大幅度降低旋转靶材的生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种铌旋转靶材的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备平均粒径D50为10-80μm的铌粉末；
S2、以不锈钢管或钛管作为靶材基管，对靶材基管进行表面喷砂处理；
S3、冷喷涂成型：将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，将处理后的靶材基管安装在传动设备上，使其自转，冷喷涂喷枪与靶材基管做水平方向相对运动，制得靶材；
S4、喷涂好的靶材进行机加工成所需要的尺寸和精度，制得成品。
作为优选地，所述步骤S1中，铌粉末的粒径D50为20-60μm。
作为优选地，所述步骤S2中，靶材基管喷砂粗化处理之前需要进行预处理，包括去除基管表面污垢和氧化层。
作为优选地，所述步骤S2中，靶材基管喷砂粗化处理后的基管表面粗糙度为Ra1.5～500μm。
作为优选地，所述步骤S3中，冷喷涂成型工艺为：主气压力为2-10Mpa，送粉气压力为2.1-10.1Mpa，主气加热温度300-1000℃，喷涂距离15-100mm，所得相对密度95-99％的铌旋转靶材。
本发明还提出了一种铌旋转靶材，该铌旋转靶材采用上述的制备方法制得。
本发明与现有技术相比具有的有益效果为：
本发明制备铌旋转靶材的制备工艺简单，制备得到的铌旋转靶材的密度远高于传统热喷涂技术，相对密度可达到95-99％，而氧含量小于1200ppm，低于传统热喷涂技术，晶粒组织均匀细化，良率高，粉末利用率高，易于规模化生产。
具体实施方式
为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。
本发明的铌旋转靶材的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备平均粒径D50为10-80μm的铌粉末，D50优选为20-60μm；
S2、以不锈钢管或钛管作为靶材基管，对靶材基管进行表面去除基管表面污垢和氧化层，然后进行喷砂处理，使表面粗糙度达到Ra1.5～500μm；
S3、冷喷涂成型：将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，将处理后的靶材基管安装在传动设备上，使其自转，冷喷涂喷枪与靶材基管做水平方向相对运动，制得靶材；冷喷涂成型工艺为：主气压力为2-10Mpa，送粉气压力为2.1-10.1Mpa，主气加热温度300-1000℃，喷涂距离15-100mm；
S4、喷涂好的靶材进行机加工成所需要的尺寸和精度，制得成品。
实施例1
制备平均粒径D50＝20μm的铌粉末，准备304不锈钢管作为靶材基管，管的长度850mm，内径125mm，外径133mm，对304不锈钢管的表面进行去除污垢和氧化层处理，然后喷砂，喷砂粗化后的基管表面粗糙度为180-220μm；将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，并将处理好的基管安装在传动设备上，转速120r/min，喷枪移动速度12mm/s；冷喷涂主气压力5Mpa，送粉气压力5.1Mpa，主气加热温度650℃，喷涂距离30mm。所得靶材厚度10mm，密度98.5％，氧含量＜1000ppm，最后靶材经过机加工成所需尺寸和精度即得成品。
实施例2
制备平均粒径D50＝40μm的铌粉末，准备304不锈钢管作为靶材基管，管的长度850mm，内径125mm，外径133mm，对304不锈钢管的表面进行去除污垢和氧化层处理，然后喷砂，喷砂粗化后的基管表面粗糙度为180-220μm；将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，并将准备好的基管安装在传动设备上，转速120r/min，喷枪移动速度12mm/s；冷喷涂主气压力5Mpa，送粉气压力5.1Mpa，主气加热温度850℃，喷涂距离30mm。所得靶材厚度10mm，密度99％，氧含量＜1200ppm。靶材经过机加工成所需尺寸和精度即得成品。
实施例3
制备平均粒径D50＝40μm的铌粉末，准备钛管作为靶材基管，管长度850mm，内径125mm，外径133mm，管表面进行去除污垢和氧化层处理，然后喷砂，喷砂粗化后的基管表面粗糙度为180-220μm；将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，并将准备好的基管安装在传动设备上，转速150r/min，喷枪移动速度15mm/s；冷喷涂主气压力4Mpa，送粉气压力4.1Mpa，主气加热温度850℃，喷涂距离35mm。所得靶材厚度10mm，密度98.1％，氧含量＜1200ppm。靶材经过机加工成所需尺寸和精度即得成品。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铌旋转靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备平均粒径D50为10-80μm的铌粉末；
S2、以不锈钢管或钛管作为靶材基管，对靶材基管进行表面喷砂处理；
S3、冷喷涂成型：将制备的铌粉末装入冷喷涂送粉器内，将处理后的靶材基管安装在传动设备上，使其自转，冷喷涂喷枪与靶材基管做水平方向相对运动，制得靶材；
S4、喷涂好的靶材进行机加工成所需要的尺寸和精度，制得成品。
2.根据权利要求1所述的铌旋转靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，铌粉末的粒径D50为20-60μm。
3.根据权利要求1所述的铌旋转靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，靶材基管喷砂粗化处理之前需要进行预处理，包括去除基管表面污垢和氧化层。
4.根据权利要求1所述的铌旋转靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，靶材基管喷砂粗化处理后的基管表面粗糙度为Ra1.5～500μm。
5.根据权利要求1所述的铌旋转靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，冷喷涂成型工艺为：主气压力为2-10Mpa，送粉气压力为2.1-10.1Mpa，主气加热温度300-1000℃，喷涂距离15-100mm。
6.一种铌旋转靶材，该铌旋转靶材采用权利要求1-5任一项所述的制备方法制得。
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