1.一种强磁场热压制备金属靶材的装置,其特征在于,包括压头、模具、上下移动压杆、超导磁体、加热器、冷却水管道和支座;其中,上下移动压杆穿过支座与模具相连,模具外侧设置有加热器,且加热器设置在支座上,加热器外侧设置有冷却水管道,冷却水管道外侧设置有超导磁体,模具上方设置有压头,压头、加热器、支座和上下移动压杆组成密闭空腔。
2.如权利要求1所述的强磁场热压制备金属靶材的装置,其特征在于,所述的强磁场热压制备装置的压头和模具的材料为石墨,石墨无磁性。
3.如权利要求2所述的强磁场热压制备金属靶材的装置,其特征在于,所述的石墨,表层涂覆耐高温涂层,耐高温涂层为二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硅、氮化硼中的一种。
4.如权利要求1所述的强磁场热压制备金属靶材的装置,其特征在于,所述的超导磁体可产生0~6T的磁场。
5.如权利要求1所述的强磁场热压制备金属靶材的装置,其特征在于,所述的冷却水管道包括冷却水腔、进水口和出水口;冷却水腔连通在进水口和出水口之间。
6.权利要求1所述的强磁场热压制备金属靶材的方法,采用强磁场热压制备金属靶材的装置,其特征在于,按如下步骤进行:
步骤1,备料:
称量金属粉,其中,金属粉的质量按制备的靶材尺寸和金属的密度进行计算;
步骤2,装填:
将称量好的金属粉装填入模具中;
步骤3,磁场热压:
(1)将模具安装进磁场热压制备装置中,通过上下移动压杆,调整模具位置,使压头与金属粉接触;
(2)打开磁场热压制备装置的超导磁体开关,磁场强度设定为0.5~6T;
(3)达到设定磁场强度后,打开加热开关,温度设定为200~1600℃,升温速率为10~20℃/min,达到温度后,保温5~15min;
(4)通过上下移动压杆,将模具上行,进行热压,压力为10~80MPa,热压20~200min,关闭磁场,通过上下移动压杆,将模具向下移动出磁场热压制备装置,空冷至室温,制得金属靶材;
步骤4,机械加工:
将金属靶材进行机械加工,制得表面光滑、平整的金属靶材。
7.如权利要求6所述的强磁场热压制备金属靶材的方法,其特征在于,所述的金属靶材相对密度达90~98%。
8.如权利要求6所述的强磁场热压制备金属靶材的方法,其特征在于,所述步骤1中,所述的金属粉为Bi系超导体粉、NdFeB粉、SmCo5粉或Pt、Rh、Au、Ag、Cu、Co、Fe、Mn、Bi金属的一种或几种组成的合金;金属粉的平均粒径为50nm~10μm;所述的金属粉为合金时,组成合金的几种金属的比例为任意比;所述的金属粉的纯度为99.9%以上。
9.如权利要求8所述的强磁场热压制备金属靶材的方法,其特征在于,所述步骤1中,所述的Bi系超导体为Bi2201、Bi2212或Bi2223的一种。
10.如权利要求6所述的强磁场热压制备金属靶材的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述的机械加工为车、磨、铣、削中的一种。