CN210420135U - 靶材制作装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种靶材制作装置，包括熔炼室和设置在所述熔炼室一侧的雾化室，所述熔炼室设有导流管，所述导流管一端由熔炼室通入熔融的靶材原料，所述导流管另一端延伸到雾化室内，所述雾化室内固设有靶材固定件，所述导流管朝向所述靶材固定件方向，所述导流管外侧套设有雾化喷盘，所述雾化喷盘与外界惰性气体气源连通。本申请中，采用雾化喷盘与导流管配合构成二流体结构将靶材熔液雾化，成型的金属颗粒被高速气流加速后撞击靶材衬底并沉积在上面，形成靶材，生产效率高，生产工序少，靶材原料利用率高。
Description
技术领域
本申请靶材生产设备技术领域，尤其是涉及一种气雾化法直接制备喷涂靶材的装置。
背景技术
在喷涂靶材生产中，目前喷涂靶材常用的制备方法是先通过气雾化制粉法将金属原料制成金属或者合金粉末，然后将制得的粉末通过筛分法对粉末进行分级，再将适合粒径的粉末用等冷喷涂、等离子喷涂或者其它式将材料在衬底上成型。在整个靶材生产过程中生产步骤多，工序复杂，造成生产周期长，成本高。多工序生产容易引入污染物，较难管控靶材中杂质元素含量。靶材喷涂可用的粉末粒径范围小(冷喷涂一般采用30μm-100μm粒径范围，等离子喷涂一般采用20μm-200μm粒径范围粉末)，粉末沉积率低(冷喷涂沉积率一般在50％-70％，等离子喷涂沉积率70％-85％)，喷涂会造成大量粉末浪费，靶材生产成本高。
发明内容
为了弥补上述靶材生产中的不足，本申请提出一种靶材制作装置。
其技术方案为：一种靶材制作装置，包括熔炼室和设置在所述熔炼室一侧的雾化室，
所述熔炼室设有导流管，所述导流管一端由熔炼室通入熔融的靶材原料，所述导流管另一端延伸到雾化室内，所述雾化室内固设有靶材固定件，所述导流管朝向所述靶材固定件方向，所述导流管外侧套设有雾化喷盘，所述雾化喷盘与外界惰性气体气源连通。
本申请中，采用雾化喷盘与导流管配合构成二流体结构将靶材熔液雾化，成型的金属颗粒被高速气流加速后撞击靶材衬底并沉积在上面，形成靶材，生产效率高，生产工序少，靶材原料利用率高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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取其他的附图。
图1为本申请的一种实施方式的结构示意图；
图2为本申请的导流管与雾化喷盘的一种实施方式的结构示意图；
图3为本申请的靶材固定件的一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，实施例1，一种靶材制作装置，包括熔炼室1和设置在所述熔炼室一侧的雾化室2，
所述熔炼室设有导流管11，所述导流管一端由熔炼室通入熔融的靶材原料，所述导流管另一端延伸到雾化室内，所述雾化室内固设有靶材固定件3，所述导流管朝向所述靶材固定件方向，所述导流管外侧套设有雾化喷盘4，所述雾化喷盘与外界惰性气体气源连通。
图1中，熔炼室设有感应熔炼炉，熔炼炉坩埚底部有导流管，本申请在雾化制作靶材过程中，向熔炼室和雾化室均通入惰性气体，熔炼室气体压力稍高于雾化室，熔融的金属通过导流管流入雾化室内，雾化喷盘的气体将导流管的金属或合金液流破碎为细小液滴，继而冷凝为固体粉末颗粒沉积到靶材固定件安装的靶材上，实现靶材的制作。本申请的导流管外侧可套设加热线圈，加热线圈用于防止物料在导流管内冷却凝固。
结合图2，本申请的导流管和雾化喷盘的结构示意图；图中，导流管连通到熔炼室内的感应熔炼炉19内部；该感应熔炼炉负责向导流管内通入熔融的材料，同时负责加热材料防止材料冷却凝固。所述雾化喷盘包括套设在所述导流管外侧的喷管41，所述喷管内壁与所述导流管外壁之间留有供气流通过的气流通道42，所述喷管与导流管配合构成二流体喷嘴结构。本技术方案配合实施例1使用，二流体的喷嘴雾化效果更好，对于液滴粉碎效果更佳，同时二流体喷嘴喷射方向朝向靶材安装件，加速靶材颗粒的沉积，提高生产效率。
所述喷管呈拉瓦尔结构，所述喷管喷出的气流速度大于音速。本实施例均可配合上述两个实施例使用，采用拉瓦尔喷管，将气流速度加速到音速，音速喷气流的激波对液滴粉碎效果更好，靶材颗粒更加细密。
所述靶材固定件包括支架31，所述支架上设有第一方向轨道32，所述第一方向轨道上设有能沿第一方向移动的第一安装件33，所述安装件上设有第二方向轨道34，所述第二方向轨道上设有能沿第二方向移动的第二安装件35，所述第一方向与所述第二方向夹角不为零，所述靶材安装在第二安装件上。本申请中，靶材通过第一方向轨道和第二方向轨道滑动，在喷涂过程中可以更好的将靶材表面喷涂均匀。所述支架上设有第三方向轨道，所述第一方向轨道可移动的设置到第三方向轨道上，所述第三方向轨道与所述第一方向轨道、所述第二方向轨道的夹角均不为零。第三方向轨道一般是沿支架上下移动，方便靶材固定件沿支架移动。
所述熔炼室设置在所述雾化室上方。本技术方案中，熔炼室内熔融的液体在自身重力和两室压强作用下滴入雾化室，避免导流管流动不畅。
所述雾化室下方还设有集料斗5。采用集料斗，将喷涂中没有附着到靶材衬底的原料回收，节省成本。
所述雾化室底部设有倒锥形的集料腔6，所述集料腔与所述集料斗连通。本申请中，倒锥形的集料腔方便未沉积粉末流入集料斗。
所述雾化室一侧设有换料门，所述第一方向轨道或所述第二方向轨道延伸到所述换料门位置。本申请的换料门，通过与第一方向轨道或第二方向轨道对应设置的方式，方便对靶材衬底进行更换。
本申请在使用的时候，熔炼室在真空环境下将物料熔化完毕，在雾化腔的靶材固定件上安装上靶材衬底，然后分别向雾化室和熔炼室内充入惰性气体，避免空气对靶材生产环境的干扰。在固定好靶材衬底后，打开导流管和雾化喷盘，导流管将熔炼室熔融的原料导入雾化室。熔融的靶材物料以流体方式从导流管进入雾化室，而后被雾化喷盘的气流粉碎呈细微的颗粒，最后物料颗粒在雾化气流加速下沉积到靶材衬底上实现靶材的制作。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种靶材制作装置，其特征在于，包括熔炼室和设置在所述熔炼室一侧的雾化室，
所述熔炼室设有导流管，所述导流管一端由熔炼室通入熔融的靶材原料，所述导流管另一端延伸到雾化室内，所述雾化室内固设有靶材固定件，所述导流管朝向所述靶材固定件方向，所述导流管外侧套设有雾化喷盘，所述雾化喷盘与外界惰性气体气源连通。
2.根据权利要求1所述的靶材制作装置，其特征在于，所述雾化喷盘包括套设在所述导流管外侧的喷管，所述喷管内壁与所述导流管外壁之间留有供气流通过的气流通道，所述喷管通过所述气流通道与导流管配合构成二流体喷嘴结构。
3.根据权利要求2所述的靶材制作装置，其特征在于，所述喷管呈拉瓦尔结构，所述喷管喷出的气流速度大于音速。
4.根据权利要求1所述的靶材制作装置，其特征正在于，所述靶材固定件包括支架，所述支架上设有第一方向轨道，所述第一方向轨道上设有能沿第一方向移动的第一安装件，所述安装件上设有第二方向轨道，所述第二方向轨道上设有能沿第二方向移动的第二安装件，所述第一方向与所述第二方向夹角不为零，所述靶材安装在第二安装件上。
5.根据权利要求4所述的靶材制作装置，其特征正在于，所述支架上设有第三方向轨道，所述第一方向轨道可移动的设置到第三方向轨道上，所述第三方向轨道与所述第一方向轨道、所述第二方向轨道的夹角均不为零。
6.根据权利要求1所述的靶材制作装置，其特征在于，所述熔炼室设置在所述雾化室上方。
7.根据权利要求6所述的靶材制作装置，其特征在于，所述雾化室下方还设有集料斗。
8.根据权利要求7所述的靶材制作装置，其特征在于，所述雾化室底部设有倒锥形的集料腔，所述集料腔与所述集料斗连通。
9.根据权利要求4所述的靶材制作装置，其特征在于，所述雾化室一侧设有换料门，所述第一方向轨道或所述第二方向轨道延伸到所述换料门位置。
Priority Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115074681A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-09-20 | 许杰富 | 一种稀土金属旋转靶材制备设备 |
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2019
- 2019-04-30 CN CN201920619710.0U patent/CN210420135U/zh active Active
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