I?3h，搅拌过程会轻微发热，可以用冷却水冷却搅拌器。本步骤设置搅拌转速不宜太快，以免造成原料飞溅，另外避免搅拌过程发热过大，影响钒粉和铝粉混合得不均匀。还有本步骤一般需要搅拌Ih以上，以使钒粉和铝粉充分混匀。
[0035]步骤4:将含有粘结剂的复合粉末从搅拌器中转出至不锈钢皿中，放入通风橱，静置6?12h，得到复合粉末粘结在一起的硬块。本步骤的作用是将粘结剂的溶剂200#汽油抽干，获得纯度较高的钒铝复合粉末硬块。
[0036]步骤5:将结成硬块的粉末，用碾钵碾碎，每次碾磨1min左右，就要将碾钵中的粉末倒进50?150目网筛中过筛，然后将筛上粉末倒进碾钵中继续碾磨，1min后又过筛，如此反复直至所有粉末都过筛为止。本步骤保证了所有粉末的粒度都介于50?150um之间，是非常适合等离子喷涂的进料粉末。
[0037]步骤6:芯模材料采用预先准备的圆柱形高强石墨芯模(直径5?100mm，长度50?200mm)，使用步骤5中得到的粉末，采用真空等离子喷涂系统，进行等离子喷涂操作。该真空喷涂系统真空室内温度10?70°C，真空室内氧含量O?500ppm，真空室内压力为100?125个kPa，喷涂距离100?300_，喷涂功率40?65kW，转盘转速300?500r/min，送粉速率2?6kg/h，喷枪移动速率70?150mm/s，喷涂角度60°?90°，单次连续喷涂时间30?60mins，直到喷涂件厚度达到5?100mm。通过本步骤，I凡销复合粉末在真空等离子喷涂系统的焰流中被加热到熔融状态，并高速喷打在模具表面上，撞击模具表面时熔融状态的球形粉末发生塑性变形，粘附于模具表面，各粉末之间也依靠塑性变形互相结合起来，在模具表面获得5?10mm厚度的喷涂层。
[0038]步骤7:除去石墨芯模，留下喷涂所得构件。
[0039]步骤8:采用中频感应烧结炉，对构件进行烧结处理，升温速率5?15°C /min,，温度20?1350°C，整体烧结时间4?18h，最后随炉冷却至室温。
[0040]步骤9:对构件进行机械打磨、超声波清洗处理得到成品。
[0041]实施例三:
[0042]步骤1:采用粒度20?50um，纯度大于99.5%的钒粉，再按照钒铝质量比99:1?95:5计算，加入对应质量的纯度大于99.5%的粒度20?50um以下的铝粉，滚筒混料机混匀，转速60?100r/min，时间0.5?2h。本步骤的作用与实施例1和2的步骤I作用相同。
[0043]步骤2:在球磨罐中加入上述混匀的复合粉末、乙醇200?300ml、硬质合金球
0.5?0.75kg，在氩气气氛下以100?300r/min研磨8?48h，将研磨后的粉末取出，在通风橱中放置10?30min。本步骤的作用与实施例1的步骤2作用相同。
[0044]步骤3:将步骤2中的复合粉末放入搅拌器中，1.25?12.5份聚乙二醇PEG400，12?96份乙醇，I?10份消泡剂，上述消泡剂选自乳化铝油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种。以100r/min转速进行球磨15?30min，在球磨至1min时加入3g消泡剂高碳醇脂肪酸醋复合物，混合均匀后取出料浆。本步骤将钒铝复合粉末制成均匀的料浆，为下面的离心喷雾干燥步骤做好准备。
[0045]步骤4:采用离心喷雾干燥系统，将步骤5中所述料楽送入，喷盘直径120_，转速10000?25000r/min，进料流量50?200ml/min，入口温度150?300 °C，出口温度80?90°C。本步骤通过对步骤3的料浆进行离心喷雾干燥，将料浆雾化干燥成适合等离子喷涂操作的粉末。
[0046]步骤5:芯模材料采用预先准备的圆柱形高强石墨芯模(直径5?100mm，长度50?200mm)，使用步骤6中得到的粉末，采用真空等离子喷涂系统，进行等离子喷涂操作。该真空喷涂系统真空室内温度10?70°C，真空室内氧含量O?500ppm，真空室内压力为100?125个kPa，喷涂距离100?300_，喷涂功率40?65kW，转盘转速300?500r/min，送粉速率2?6kg/h，喷枪移动速率70?150mm/s，喷涂角度60°?90°，单次连续喷涂时间30?60min，直到喷涂件厚度达到5?100mm。通过本步骤，钒铝复合粉末在真空等离子喷涂系统的焰流中被加热到熔融状态，并高速喷打在模具表面上，撞击模具表面时熔融状态的球形粉末发生塑性变形，粘附于模具表面，各粉末之间也依靠塑性变形互相结合起来，在模具表面获得5?10mm厚度的喷涂层。
[0047]步骤6:除去石墨芯模，留下喷涂所得构件。
[0048]步骤7:采用真空中频感应烧结炉，对构件进行烧结处理，升温速率5?15°C /min,，温度20?1350°C，整体烧结时间2?15h，最后随炉冷却至室温。
[0049]步骤8:对构件进行机械打磨、超声波清洗处理得到成品。
[0050]以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。
【主权项】
1.一种钒铝合金靶材，其特征在于，由钒粉、铝粉及粘结剂制作组成，其中钒粉与铝粉的质量配比为99:1?95:5，所述钒粉与铝粉的纯度大于99.5%。2.根据权利要求1所述的矾铝合金靶材，其特征在于，所述粘结剂的溶质为醇酸清漆，溶剂为200#汽油，两者体积比为1:30?1:10。3.根据权利要求1所述的矾铝合金靶材，其特征在于，所述钒粉粒度为5?150um，所述铝粉粒度为20?150um。4.一种如权利要求1?3所述的矾铝合金靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按比例称取钒粉与铝粉，并将两者充分混匀； (2)将混匀的钒粉和铝粉加入粘结剂进一步混匀，并处理得到干燥的矾铝粉与粘结剂的复合粉末材料； (3)将步骤(2)的复合粉末材料进行等离子喷涂操作； (4)取下喷涂所得的构件，并对所述构件进行处理得到成品。5.根据权利要求4所述的矾铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)的混匀方式为:用滚筒混料机混勾，其转速为60?100r/min，混勾时间为0.5?2h。6.根据权利要求5所述的矾铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的等离子喷涂操作采用真空等离子喷涂系统进行操作，系统真空室内温度为10?70°C，氧含量O?500ppm，压力为100?125个kPa，喷涂距离100?300mm，喷涂功率40?65kW，转盘转速为300?500r/min，送粉速率为2?6kg/h，喷枪移动速率为70?150mm/s，喷涂角度为60°?90。，单次连续喷涂时间为30?60min。7.根据权利要求6所述的矾铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述等离子喷涂系统的芯模材料采用圆柱形石墨芯模，喷涂厚度为5?100mm。8.根据权利要求6所述的矾铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的处理方式为:对所述构件采用真空中频感应烧结炉进行烧结处理，之后进行机械打磨和超声波清洗。9.根据权利要求8所述的矾铝合金靶材的制备方法，其特征在于，所述烧结处理的升温速率为5?15°C /min，烧结温度为20?1350°C，整体烧结时间为4?18h。
【专利摘要】本发明提供了一种矾铝合金靶材及其制备方法，该靶材由钒粉、铝粉及粘结剂制作组成，其中钒粉与铝粉的质量配比为19:1～3:2，所述钒粉与铝粉的纯度大于99.5％。该制备方法包括以下步骤：按比例称取钒粉与铝粉，并将两者充分混匀；将混匀的钒粉和铝粉加入粘结剂进一步混匀，并处理得到干燥的矾铝粉与粘结剂的复合粉末材料；将步骤(2)的复合粉末材料进行等离子喷涂操作；取下喷涂所得的构件，并对所述构件进行处理得到成品。本发明的矾铝合金靶材均匀性好，稳定性高。本发明的制备方法采用等离子喷涂方式简单易行，无需模具设计和昂贵的压制设备，操作方便，制备所得的靶材溅射性能优良，杂质少，适用于光学镀膜。
【IPC分类】C23C4/12, C22C27/02, C23C4/06, C23C14/34
【公开号】CN104947051
【申请号】CN201510317777
【发明人】徐玄, 顾进跃, 顾伟华, 李巧梅, 马辉
【申请人】深圳市威勒达科技开发有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月10日