CN113372124A - 一种靶材的烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种靶材的烧结方法，采用球形颗粒状的氧化铝粉作为辅助滑动粉，把靶材放置在球形颗粒状的氧化铝上进行烧结，相比放置在不规则形状的氧化铝粉上进行烧结，即使靶材生坯重量较大，收缩时该氧化铝粉也更容易发生滚动，将靶材与承烧板之间的接触摩擦力转变为滚动摩擦力，减小靶材生坯收缩时产生的摩擦阻力，防止由摩擦阻力导致的靶材不规则变形和开裂。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷靶材烧结技术领域，具体涉及一种靶材的烧结方法。
背景技术
传统的工艺在进行靶材烧结时，是将生坯直接竖直放置在承烧板上，然后一起放进烧结炉中进行烧结，烧结时靶材生坯会整体向内收缩，靶材底部与承烧板接触的位置会产生较大的摩擦力阻力，这个摩擦阻力会阻止靶材底部向内收缩，使靶材底部收缩的产生的形变与上部产生的形变不同步，导致靶材底部产生向外的不规则变形甚至开裂，后续加工时需要切削去除变形和开裂的部分，增大了物料损耗和加工成本，影响靶材的良品率和取材率。
现还有一种方法是先在承烧板上平铺一层氧化铝粉，再将生坯放置在氧化铝粉上，从而减小靶材收缩时与承烧板之间摩擦力。还有另一种方法是设置圆筒形的陶瓷生坯和炉底板，以及垫在陶瓷生坯和炉底板之间的垫烧块，在陶瓷生坯与垫烧块之间、电烧烤与炉底板之间各设置一层耐高温的砂，将滑动摩擦变成滚动摩擦，大大减少摩擦力，使陶瓷生坯在烧结加温的收缩过程中可以自由收缩。第一种方法，氧化铝粉形状不规则，滚动时阻力较大，第二种方法由于高温烧结时靶材处于柔软状态，若靶材重量大，垫烧块或砂在高温状态下容易嵌入靶材，导致滑移阻力增大，使滑移效果变差，这两种方法都难以有效防止不规则变形。
发明内容
本发明目的在于提供一种靶材的烧结方法，用该方法对靶材生坯进行烧结可减小靶材生坯在烧结过程中与承烧板之间产生的摩擦阻力，防止由摩擦阻力导致的靶材不规则变形和开裂。
为实现上述目的，本发明提供一种靶材的烧结方法，包括以下步骤：
步骤A.在承烧板上铺辅助滑动粉；
步骤B.把靶材生坯摆放到辅助滑动粉上，至此承烧板、靶材生坯与辅助滑动粉三者放在一起组成烧结组件；
步骤C.取烧结组件进行烧结；
所述辅助滑动粉是氧化铝粉，为球形颗粒状。
有益效果：本发明采用球形颗粒状的氧化铝粉作为辅助滑动粉，不同于现有技术形状不规则的氧化铝粉，该球形颗粒状的氧化铝粉表面光滑，在与其它面接触时，光滑的表面受到的摩擦力要比不规则的表面受到的摩擦力小，把靶材放置在球形颗粒状的氧化铝上进行烧结，相比放置在不规则形状的氧化铝粉上进行烧结，靶材收缩时给予氧化铝粉的力需要克服的摩擦力更小，也就是说，用更小的力就能驱使氧化铝粉发生滚动，因此即使靶材生坯重量较大，收缩时该氧化铝粉也更容易发生滚动，将靶材与承烧板之间的摩擦力转变为滚动摩擦力，减小靶材生坯收缩时产生的摩擦阻力，防止由摩擦阻力导致的靶材变形和开裂。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。
靶材的烧结方法包括以下步骤：
A.取粒径D50＝0.3mm～0.5mm的球形颗粒状的氧化铝粉，堆成围绕中心布置的闭合圆环形粉堆，该粉堆顶部形成斜坡，该斜坡远离中心处高于其靠近中心处；
B.把靶材生坯摆放到氧化铝粉上，至此承烧板、靶材生坯与辅助滑动粉三者放在一起组成烧结组件；
C.对烧结组件进行烧结，得到靶材。
若要烧结的靶材是旋转靶材，则在步骤B中将旋转靶材生坯摆放到氧化铝粉粉堆的中心与旋转靶材生坯轴心重合的位置。烧结时，旋转靶材生坯收缩会带动粉堆相对承烧板移动，从而使旋转靶材生坯和承烧板之间较大的静摩擦力转变为较小的动摩擦力。粉堆斜坡处的辅助滑动粉有往中心倾斜滑落的趋势，其滑落时给旋转靶材生坯带来往中心方向的摩擦力，这就减小了靶材生坯收缩需要克服的阻力，氧化铝粉堆的中心与旋转靶材生坯的轴心重合，使得承托起靶材的辅助滑动粉在旋转靶材生坯底部各个位置的量是均等的，从而旋转靶材生坯底部各个方向受到的来自辅助滑动粉的向内加持的力是相等的，如此就能避免旋转靶材底部各个方向产生不相等的变形量。在本实施例中，粉堆顶部的斜坡与水平面的夹角是40°，在其它实施例中，该夹角可以不设置成40°，选择30～50°皆可，该夹角可根据靶材的尺寸及重量进行调整。
在本实施例中，对常规的氧化铝粉进行研磨得到粒径D50＝60um的氧化铝粉，再通过造粒把氧化铝粉制成粒径D50＝0.3mm～0.5mm的球形颗粒状，然后在650℃进行脱胶处理，再在1600℃进行煅烧，使所述球形颗粒状的氧化铝粉定型，避免在烧结过程中形状发生变化影响滚动效果。
本实施例采用氧化铝粉作为辅助滑动粉，在其它实施例中，辅助滑动粉可以不采用氧化铝粉，而是改为其它现有技术中耐高温的材料，如氧化锆、石英砂、粘土、菱镁矿、白云石等，也可以将氧化铝粉与其它耐高温材料一起使用。
Claims (9)
1.一种靶材的烧结方法，包括以下步骤：
步骤A.在承烧板上铺辅助滑动粉；
步骤B.把靶材生坯摆放到辅助滑动粉上，至此承烧板、靶材生坯与辅助滑动粉三者放在一起组成烧结组件；
步骤C.取烧结组件进行烧结；
其特征在于，所述辅助滑动粉是氧化铝粉，为球形颗粒状。
2.根据权利要求1所述的靶材的烧结方法，其特征在于：在步骤A之前，对氧化铝粉进行研磨造粒，制作成球形颗粒状，然后进行脱胶处理，再煅烧得到所述的辅助滑动粉。
3.根据权利要求1所述的靶材烧结方法，其特征在于：
步骤A具体地，把所述球形颗粒状的氧化铝粉堆成顶部形成斜坡的粉堆；
步骤B具体地，把靶材生坯摆放到粉堆的斜坡上。
4.根据权利要求3所述的靶材烧结方法，其特征在于，所述粉堆塑形腔顶部所形成的斜坡与水平面的夹角为35～50°。
5.根据权利要求3所述的靶材烧结方法，其特征在于：步骤A具体地，把所述氧化铝粉堆成围绕中心布置的粉堆，粉堆顶部形成斜坡，该斜坡远离中心处高于其靠近中心处，以使得斜坡处的粉产生往中心倾斜滑落的趋势；步骤B中的靶材生坯是旋转靶材生坯。
6.根据权利要求5所述的靶材烧结方法，其特征在于，所述粉堆形状为围绕中心的闭合环状。
7.根据权利要求6所述的靶材烧结方法，其特征在于，所述粉堆形状为围绕中心的圆环。
8.根据权利要求1～7任一项所述的靶材烧结方法，其特征在于，所述球形颗粒状的氧化铝粉粒径D50＝0.3mm～0.5mm。
9.根据权利要求5～7任一项所述的靶材烧结方法，其特征在于，步骤B具体地，把旋转靶材生坯放置在粉堆上使靶材生坯的轴心与粉堆的中心重合。
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