CN204417583U - 一种钴酸锂高密度旋转靶材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高密度钴酸锂旋转靶材，包括由外至内依次设置的高温烧结而成的高密度钴酸锂旋转圆柱靶管、邦定层和刚性芯杆，所述靶管和刚性芯杆通过所述邦定层浇铸粘接在所述刚性芯杆上，所述靶管成分为LiCoO2，密度为4.95g/cm3，相对密度不小于95％，厚度为5-15mm,所述邦定层为熔点低于350℃的金属，所述刚性芯杆为金属芯杆，本实用新型解决了现有平面钴酸锂靶材利用率低，喷涂靶密度低及其性能不良的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及薄膜锂电池靶材领域，具体涉及一种钴酸锂高密度旋转靶材。
背景技术
薄膜锂电池是一个新领域，现有的技术主要是制造平面钴酸锂靶材，以平面靶材进行磁控溅射镀膜来制造薄膜锂电池的技术，因为平面靶材的利用率低，只有25%左右，大部分的靶材被浪费掉，无形中增加了生产成本；采用旋转靶以后，利用率可以达到80%，溅射速度快，靶材使用寿命延长，为平面靶的 5-10倍。
目前市面上还未有高密度钴酸锂旋转靶材的产品出现，且常规旋转靶材的生产主要是喷涂工艺，此工艺的靶材密度低，一般小于80％，在使用过程中容易打火、掉渣，影响下游产品的质量及成品率，无法进行有效的商业化使用，所以对制备高致密性的旋转靶材工艺的开发是发展的必然趋势。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种高密度的钴酸锂旋转靶材，解决现有平面钴酸锂靶材利用率低和密度低的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：本实用新型的一种钴酸锂高密度旋转靶材，包括由外至内依次设置的旋转圆柱靶管、邦定层和刚性芯杆，所述靶管和刚性芯杆通过所述邦定层浇铸粘接在所述刚性芯杆上，所述靶管成分为LiCoO2，密度为4.95g/cm3，厚度为5-15mm,所述邦定层为熔点低于350℃的金属，所述刚性芯杆为金属芯杆。
优选的，所述刚性芯杆为钛管或不锈钢管；优选的，所述刚性芯杆可浇铸粘接多段圆柱靶管，相邻两段圆柱靶管端面之间留有供热胀冷缩的伸缩缝；优选的，所述邦定层为铟层。
本实用新型的制备步骤如下：a.采用钴酸锂（LiCoO2）纳米粉，按纳米粉的重量加水1-5倍，加粘贴剂0.2-1.5％，进行搅拌混合，喷雾干燥；b.使用压制工具进行压制，将压制工具的上堵头4打开，装入已喷雾干燥的钴酸锂粉5，均匀压实装紧后盖上上堵头4并扎紧两端，放入冷等静压机压制，压制力50-300MPa，时间为3-60min，以获得圆管形的成型生坯；c.取出压制完成后形成的生坯进行外形加工，再放入压力烧结炉中进行烧结；d.将步骤b制得的钴酸锂生坯放入压力烧结炉中，密封锁紧，开始缓慢加热，同时输入氧气，开启抽气阀，使炉内气体循环排出；e.当温度达到750—800℃，关闭抽气阀，通入纯氧，并随着温度的提高逐步提高压力，压力范围为-0.1-2MPa，继续加温并加氧气，直到温度达到1000-1390℃，控制通入纯氧的流量，使压力逐渐升到0.2-2.0MPa；f.保温0.5-5h，将炉内压力缓慢降压到大气，随炉冷却到200℃以下，取出旋转靶材管，冷却到室温后进行机械加工。加工完成后将其用纯铟浇铸粘接绑定到刚性金属芯杆上，获得密度不小于95％的钴酸锂旋转靶材。
本实用新型的有益效果是： 本实用新型提供一种高密度的钴酸锂旋转靶材，解决现有平面钴酸锂靶材利用率低，喷涂靶密度低及其镀膜性能不良的问题。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型所述压制工具的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种钴酸锂高密度旋转靶材，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更佳清楚、明确，以下参考附图并举实例对本实用新型进一步详细说明，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型所述压制工具的结构示意图。
如图1-图2所示，本实用新型的一种钴酸锂高密度陶瓷烧结旋转靶材，包括由外至内依次设置的旋转圆柱靶管1、邦定层2和刚性芯杆3，靶管1和刚性芯杆3通过邦定层2浇铸粘接在刚性芯杆3上，靶管1成分为LiCoO2，密度为4.95g/cm3，厚度为5-15mm，邦定层2选用熔点低于350℃的金属，刚性芯杆3为金属芯杆。
作为最优实施例，本实施例中的刚性芯杆3为钛管或不锈钢管，刚性芯杆3上可浇铸粘接多段圆柱靶管1，相邻两段圆柱靶管端面之间留有供热胀冷缩的伸缩缝4；此外选用铟作为邦定层2的材料，形成铟层。
本实用新型的制备步骤如下：a.采用钴酸锂（LiCoO2）粉，按粉的重量加水1-3倍，加粘贴剂0.2-1.5％，进行搅拌混合，喷雾干燥；b.使用压制工具进行压制，，将压制工具的上堵头4打开，装入已喷雾干燥的钴酸锂粉5，均匀压实装紧后盖上上堵头4并扎紧两端，放入冷等静压机压制，压制力50-300MPa，时间为3-60min，以获得圆管形的成型生坯；c.取出压制完成后形成的生坯进行外形机械加工，再将加工好的生坯放入压力烧结炉中进行烧结；d.将步骤b制得的钴酸锂生坯放入压力烧结炉中，密封锁紧，开始缓慢加热，同时输入氧气，开启抽气阀，使炉内气体循环排除；e.当温度达到750—800℃，关闭抽气阀，通入纯氧，并随着温度的提高逐步提高压力，压力范围为-0.1-2.0MPa，继续加温并加氧气，直到温度达到1000-1390℃，控制通入纯氧的流量，使压力逐渐升到0.2-2.0MPa；f.保温0.5-5h，将炉内压力缓慢降压到大气，随炉冷却到200℃以下，取出旋转靶材，冷却到室温后进行机械加工，加工完成后将其用纯铟浇铸粘接绑定到刚性金属芯杆上，获得密度不小于95％的钴酸锂旋转靶材。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围，因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种钴酸锂高密度旋转靶材，其特征在于：包括由外至内依次设置的高温烧结而成的高密度钴酸锂陶瓷旋转圆柱靶管、邦定层和刚性芯杆，所述靶管通过所述邦定层浇铸粘接在所述刚性芯杆上，所述靶管成分为LiCoO2，密度为4.95g/cm3，相对密度不小于95％，厚度为5-15mm，所述邦定层为熔点低于350℃的金属，所述刚性芯杆为金属芯杆。
2.根据权利要求1所述的一种钴酸锂高密度旋转靶材，其特征在于：所述刚性芯杆为钛管或不锈钢管。
3.根据权利要求1所述的一种钴酸锂高密度旋转靶材，其特征在于：所述刚性芯杆可浇铸粘接多段圆柱靶管，相邻两段圆柱靶管端面之间留有供热胀冷缩的伸缩缝。
4.根据权利要求1所述的一种钴酸锂高密度旋转靶材，其特征在于：所述的邦定层为铟层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520014670.9U CN204417583U (zh) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | 一种钴酸锂高密度旋转靶材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520014670.9U CN204417583U (zh) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | 一种钴酸锂高密度旋转靶材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204417583U true CN204417583U (zh) | 2015-06-24 |
Family
ID=53467970
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520014670.9U Active CN204417583U (zh) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | 一种钴酸锂高密度旋转靶材 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204417583U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170271134A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Lithium Cobalt Sintered Body and Sputtering Target Produced by Using the Sintered Body, Production Method of Lithium Cobalt Oxide Sintered Body, and Thin Film Formed from Lithium Cobalt Oxide |
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2015
- 2015-01-09 CN CN201520014670.9U patent/CN204417583U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170271134A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Lithium Cobalt Sintered Body and Sputtering Target Produced by Using the Sintered Body, Production Method of Lithium Cobalt Oxide Sintered Body, and Thin Film Formed from Lithium Cobalt Oxide |
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