一种用于低辐射玻璃的钛钯材及其制备方法与流程

文档序号:15778846发布日期:2018-10-30 16:07阅读:205来源:国知局

本发明涉及一种用于低辐射玻璃的钛钯材及其制备方法,属于材料制备技术领域。



背景技术:

低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有优异的隔热效果和良好的透光性。因此,用低辐射玻璃制造建筑物门窗,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递,达到理想的节能效果。低辐射玻璃的上述特性使得其在发达国家获得了日益广泛的应用。我国是一个能源相对匮乏的国度,能源的人均占有量很低,而建筑能耗已经占全国总能耗的27.5%左右。因此,大力开发低辐射玻璃的生产技术并推广其应用领域,必将带来显著的社会效益和经济效益。但是,低辐射玻璃单片玻璃膜面较软,抗腐蚀性较差,在受到潮气和某些氧化剂的侵袭时会缓慢氧化,所以必须在很短的时间内加工成中空玻璃。由于中空玻璃的弱呼吸作用,水蒸气、硫化物、氧化物进入空腔后,会导致镀在玻璃上的膜面受损,外观发乌、变色、逐渐出现大量霉点,导致低辐射玻璃的功能逐渐丧失。目前,其寿命为10年左右,在很大程度上限制了其应用范围。



技术实现要素:

本发明专利的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种用于低辐射玻璃行业的钛靶材及其制作方法,其用真空磁控溅射方法制成的薄膜,致密性好,耐氧化性强,可显著提高低辐射玻璃的使用寿命。

本发明采用如下技术方案:一种用于低辐射玻璃的钛钯材,各组分按重量份数计为:钛70-95份,钽0.5-6份,铪0.1-4份,钪0.1-0.5份,ti3si0.2-5份,钒0.3-4份,铬0.1-4份,钕0.1-2份,硼0.3-4份。

进一步的,各组分按重量份数计为:钛80-90份,钽1-3份,铪0.1-2份,钪0.1-0.3份,ti3si0.5-4份,钒1.5-4份,铬0.8-2.6份,钕0.6-1.2份,硼0.7-1.8份。

进一步的,各组分按重量份数计为:钛85-88份,钽2.1-2.6份,铪0.3-0.5份,钪0.2-0.3份,ti3si0.9-1.6份,钒2.5-3份,铬2.2-2.6份,钕0.9-1.1份,硼1.5-1.8份。

进一步的,钛85份,钽3.4份,铪3.1份,钪0.2份,ti3si2.6份,钒1.0份,铬1.5份,钕0.6份,硼2.6份。

用于低辐射玻璃的钛钯材的制备方法,包括如下步骤:其中各组分按重量份数计

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.1-2份,用30-50kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.1-0.5份,以20-30kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.5-2份,以40-60kw的功率熔炼10min,之后以15-25kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,切割成立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方块与钛68-94份,钽0.5-6份,铪0.1-0.4份,ti3si0.2-5份,钒0.3-4份,铬0.1-4份,硼块0.3-4份混合均匀,用液压机压制成圆柱后制成电极,用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭在1250-1330℃进行锻打,制成长方体的的方锭;之后在1280-1350℃进行轧制,轧制后的厚度小于前述所得锻打方锭的40%;

(4)钛靶材的制备:合金锭经机加工制成靶材。

本发明制备方法简单,步骤易于操作,制备得到的钛靶材采用真空磁控溅射方法制成的薄膜,致密性好,耐氧化性强,能显著地提高低辐射玻璃的使用寿命;并且其光学性能优良,能够用来制作高品质的低辐射玻璃。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛70份,钽6份,铪4份,钪0.5份,ti3si5份,钒0.3份,铬4份,钕2份,硼0.3份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭2份,用32kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.5份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.5份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛69.5份,钽6份,铪4份,ti3si5份,钒0.3份,铬4份,硼块0.3份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度5.61g/cm3,镀膜可见光透过率67%,可见光反射率23%。

实施例2

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛73份,钽6份,铪4份,钪0.4份,ti3si4.5份,钒3.8份,铬3.5份,钕1.6份,硼3.2份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备;向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭1.6份,用45kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.4份,以28kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛2份,以43kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛71份,钽6份,铪4份,ti3si4.5份,钒3.8份,铬3.5份,硼块3.2份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度5.45g/cm3,镀膜可见光透过率68%,可见光反射率23%。

实施例3

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛76份,钽5.5份,铪3.8份,钪0.4份,ti3si4.0份,钒3.2份,铬2.7份,钕1.2份,硼3.2份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭1.2份,用40kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.4份,以28kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛1.5份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛74.5份,钽5.5份,铪3.8份,ti3si4.0份,钒3.2份,铬2.7份,硼块3.2份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度5.31g/cm3,镀膜可见光透过率71%,可见光反射率21%。

实施例4

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛79份,钽4.9份,铪3.1份,钪0.3份,ti3si2.8份,钒2.9份,铬2.5份,钕1.0份,硼3.5份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭1.0份,用38kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.3份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛1.2份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛77.8份,钽4.9份,铪3.1份,ti3si2.8份,钒2.9份,铬2.5份,硼块3.5份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度5.19g/cm3,镀膜可见光透过率73%,可见光反射率20%。

实施例5

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛82份,钽4.3份,铪3.6份,钪0.3份,ti3si2.9份,钒1.2份,铬2.2份,钕0.8份,硼2.7份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.8份,用38kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.3份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛1.0份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛81份,钽4.3份,铪3.6份,ti3si2.9份,钒1.2份,铬2.2份,硼块2.7份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度5.11g/cm3,镀膜可见光透过率76%,可见光反射率16%。

实施例6

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛82份,钽4.3份,铪3.6份,钪0.3份,ti3si2.9份,钒1.2份,铬2.2份,钕0.8份,硼2.7份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.8份,用38kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.3份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛1.0份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛81份,钽4.3份,铪3.6份,ti3si2.9份,钒1.2份,铬2.2份,硼块2.7份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度5.11g/cm3,镀膜可见光透过率77%,可见光反射率15%。

实施例7

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛85份,钽3.4份,铪3.1份,钪0.2份,ti3si2.6份,钒1.0份,铬1.5份,钕0.6份,硼2.6份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.6份,用35kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.2份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.8份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛84.2份,钽3.4份,铪3.1份,ti3si2.6份,钒1.0份,铬1.5份,硼块2.6份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度4.95g/cm3,镀膜可见光透过率85%,可见光反射率12%。

实施例8

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛89份,钽1.8份,铪2.2份,钪0.2份,ti3si2.2份,钒1.2份,铬1.1份,钕0.3份,硼2.0份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.3份,用32kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.2份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.6份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛88.4份,钽1.8份,铪2.2份,ti3si2.6份,钒1.2份,铬1.1份,硼块2.0份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度4.81g/cm3,镀膜可见光透过率86%,可见光反射率10%。

实施例9

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛93份,钽0.6份,铪2.5份,钪0.1份,ti3si1.2份,钒0.7份,铬0.6份,钕0.2份,硼1.1份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.2份,用32kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.1份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.5份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛92.5份,钽0.6份,铪2.5份,ti3si1.2份,钒0.7份,铬0.6份,硼块1.1份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度4.64g/cm3,镀膜可见光透过率88%,可见光反射率8%。

实施例10:

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛95份,钽0.5份,铪0.1份,钪0.1份,ti3si0.2份,钒4份,铬0.1份,钕0.1份,硼4份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材钛靶材的制备方法,步骤为:

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.1份,用32kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350-1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.1份,以25kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.5份,以40kw的功率熔炼10min,之后以16kw的功率精炼10min,控制温度为1550-1600℃;之后将上述熔液浇铸入模具铸成10-50公斤的铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,锻打成厚度2-3厘米厚的板;将板剪成边长约2-3厘米的立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方合金块体与钛94.5份,钽0.5份,铪0.1份,ti3si0.2份,钒4份,铬0.1份,硼块4份混合均匀,用液压机压制直径8-15厘米,长度26-38厘米的圆柱,之后将4根圆柱焊接在一起,制成电极。用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成直径8-20厘米,长度40-90厘米的合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭经锻打轧制成长90-300厘米,宽8-25厘米,厚0.5-3厘米的合金锭;

(4)制成钛靶材:将前述所得合金锭经机加工制成靶材。

所述钛靶材密度4.50g/cm3,镀膜可见光透过率83%,可见光反射率12%。

实施例11

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛80份,钽3份,铪0.1份,钪0.3份,ti3si0.5份,钒4份,铬0.8份,钕1.2份,硼0.7份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材的制备方法,包括如下步骤:其中各组分按重量份数计

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭1.2份,用30kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1400℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.3份,以20kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛0.5-2份,以40kw的功率熔炼10min,之后以25kw的功率精炼10min,控制温度为1600℃;最后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,切割成立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方块与钛80份,钽3份,铪0.1份,ti3si0.5份,钒4份,铬0.8份,硼块0.7份混合均匀,用液压机压制成圆柱后制成电极,用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭在1250℃进行锻打,制成长方体的的方锭;之后在1350℃进行轧制,轧制后的厚度小于前述所得锻打方锭的40%;

(4)钛靶材的制备:合金锭经机加工制成靶材。

实施例12

一种用于低辐射玻璃的钛靶材,各组分按重量份数计为:钛90份,钽1份,铪2份,钪0.1份,ti3si4份,钒4份,铬2.6份,钕0.6份,硼1.8份。

一种用于低辐射玻璃的钛靶材的制备方法,包括如下步骤:其中各组分按重量份数计

(1)钛钕钪合金块的制备:向真空感应熔炼炉中放入称量好的钕锭0.6份,用50kw的功率将钕锭熔化得到钕熔液,保温温度控制为1350℃,保温时间为3min;之后向熔液中加入钪0.1份,以30kw的功率熔炼5min;之后向熔液中加入钛2份,以60kw的功率熔炼10min,之后以15kw的功率精炼10min,控制温度为1550℃;最后将上述熔液浇铸入模具铸成铸锭;把铸锭外表皮的氧化渣加工去除,切割成立方块;

(2)钛合金锭的制备:将上述所得立方块与钛88份,钽1份,铪2份,ti3si4份,钒4份,铬2.6份,硼块1.8份混合均匀,用液压机压制成圆柱后制成电极,用真空自耗电弧熔炼炉熔炼,铸造成合金锭;

(3)锻打、轧制:将上述所得合金锭在1330℃进行锻打,制成长方体的的方锭;之后在1280℃进行轧制,轧制后的厚度小于前述所得锻打方锭的40%;

(4)钛靶材的制备:合金锭经机加工制成靶材。

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