一种铝钛硼靶材及其粉末固相合金化烧结方法与流程

文档序号:21651545发布日期:2020-07-29 03:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:将铝粉、钛粉和硼粉按比例称量后,充分混合,得到混合物料,其中,所述铝粉、钛粉和硼粉的平均粒径为5μm~200μm,所述铝粉和钛粉的原子百分比为al:20%~80%,ti:80%~20%,所述硼粉原子数量是所述铝粉和钛粉原子数量之和的1%~20%;

步骤2:将步骤1得到的混合物料通过球磨进行机械合金化;

步骤3:将球磨后的粉末放入热压烧结炉中进行加压加热烧结,烧结条件如下:从室温升温到300℃,保温15min~30min,然后升温到400℃~580℃,保温10min~60min,烧结在惰性气氛或还原性气氛或真空状态下进行,压力为5mpa~50mpa;

步骤4:高温烧结后,自然冷却至室温,冷却过程中保持5mpa以上的压力,待冷却至室温时,取出模具,得到铝钛硼靶材坯料;

步骤5:将铝钛硼靶材坯料在300℃~350℃进行退火处理24h,然后随炉冷却;

步骤6:将退火后的铝钛硼靶材坯料进行锻造,锻造后变形量为20%~30%,然后通过机械加工,即得铝钛硼靶材。

2.根据权利要求1所述的铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,所述铝粉、钛粉和硼粉的平均粒径为10μm~50μm,纯度为99.9%以上。

3.根据权利要求2所述的铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,所述步骤1中还加入x元素或化合物粉末,所述x元素或化合物为c、si、b4c中的一种或几种,所述c、si、b4c粉末的平均粒径为5μm~200μm,所述x元素的含量为al、ti、b元素原子数量之和的0.5%~10%。

4.根据权利要求3所述的铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,所述步骤1,采用混料罐,在三维混料机上进行混料,混料时间为30min~60min。

5.根据权利要求4所述的铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,所述步骤2中,采用行星式高能球磨机进行球磨,球料比为10∶1,球磨时间为1h~12h。

6.根据权利要求5所述的铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,所述步骤2中,球磨罐中为惰性气氛。

7.根据权利要求6所述的铝钛硼靶材粉末固相合金化烧结方法,其特征在于,所述步骤6中,锻造温度为300℃~500℃。

8.一种铝钛硼靶材,其特征在于,包括采用权利要求1~7任一项方法制备的铝钛硼靶材。


技术总结
本发明提供了一种铝钛硼靶材及其粉末固相合金化烧结方法,包括以下步骤:步骤1:称量、混合;步骤2:球磨机械合金化;步骤3:热压烧结;步骤4:脱模;步骤5:退火处理;步骤6:锻造。本发明将高含量的钛和硼加入到铝基体中制成铝钛硼合金靶材,其中,钛的含量可以高达80%,硼的含量可以高达20%;在铝钛硼三元合金的基础上,还可以加入其它组元获得更多组元的合金靶材;由于采用较低温度和较大压力的固相烧结方法,避免了低熔点合金元素的熔化和流动,通过扩散作用,实现高熔点元素与低熔点元素之间的合金化;本发明工艺流程短,产品质量稳定,生产成本低,适合批量化生产。

技术研发人员:余琨;余鹏
受保护的技术使用者:长沙迅洋新材料科技有限公司;湖南汇动新材料有限公司
技术研发日:2020.05.12
技术公布日:2020.07.28
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