[發明專利]一種鋯銀合金靶材及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410180389.2
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103924122A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 余水;張先超;張恩瑞;李明仁
• 申請（專利權）人: 廈門建霖工業有限公司
• 主分類號: C22C16/00
• 分類號: C22C16/00;C23C14/30
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及合金靶材，尤其是涉及一種鋯銀合金靶材及其制備方法與應用。

背景技術

目前，在表面處理裝飾行業中，普遍采用多弧鋯靶來進行表面裝飾鍍膜，在鍍膜過程中再通過通入反應氣體比如氮氣、氬氣、乙炔等來獲得各種具有優異耐蝕性能的裝飾性顏色膜層。而抗菌膜層通常是采用濺射一層銀膜來達到抗菌抑菌效果，但由于銀在大氣中的穩定性差，耐蝕性能差，而導致產品的顏色變色和表面發生腐蝕，嚴重影響產品的外觀質量，而不能夠在實際中得到應用。

中國發明專利200910060257提供了一種鋯釔合金靶件的制備方法，通過真空感應熔煉,在熔煉過程充氬抑制揮發,加熱爐保溫澆注成型制成鋯釔合金錠,再通過包覆熱軋、淬火熱處理、去應力退火熱處理得到鋯釔合金靶件。

中國發明專利200910008925公開了一種銀-金合金靶材、其制造方法及應用，所述制造方法包括將一靶材原料置入一熔煉爐中加熱至熔融；將熔融后的熔湯進行澆鑄；將澆鑄后所形成的鑄錠進行熱鍛；將熱鍛后所形成的胚體進行冷軋延；將冷軋延后的胚體進行熱處理,以獲得晶粒細小的銀-金合金靶材。

鋯的熔點為1852℃，鋯非常容易別氧化，銀的熔點為960.8℃，高純度的鋯銀合金靶材很難采用常規的真空感應熔煉技術或者粉末冶金的方法來獲得。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，針對鋯銀合金靶材的特征，提供可得到無明顯氣孔、偏析等缺陷，組織大小均勻的一種鋯銀合金靶材及其制備方法與應用。

所述鋯銀合金靶材按質量百分比的組成為：鋯97％～99.5％，銀0.5％～3％。

所述鋯銀合金靶材的制備方法，包括以下步驟：

1)將核級海綿態金屬鋯與銀屑混合，得鋯與銀混合料；

2)將步驟1)得到的鋯與銀混合料壓制成電極后放置在有氮氣保護氣氛環境中，防止材料受潮、氧化；

3)將步驟2)得到的每2個電極焊接成熔煉電極；

4)將步驟3)得到的熔煉電極進行熔煉，得鋯銀一次錠；

5)將步驟4)得到的鋯銀一次錠去頭、平尾，每2個鋯銀一次錠焊接成鋯銀二次熔煉電極；

6)將步驟5)得到的鋯銀二次熔煉電極進行熔煉，得鋯銀二次錠；

7)將步驟6)得到的鋯銀二次錠熱鍛處理，消除在熔煉過程中產生的粗晶，使組織均勻化，再進行熱處理后降溫，按照靶材的尺寸規格，加工出所需的鋯銀合金靶材。

在步驟1)中，所述銀屑的純度可為99.99％。

在步驟2)中，所述電極的質量可為4.4～8.0kg。

在步驟3)中，所述焊接可采用鎢極氬弧焊焊接。

在步驟4)中，所述熔煉可將步驟3)得到的熔煉電極在15kg真空自耗電弧熔煉爐進行熔煉，采用直徑為85mm的銅坩堝，熔煉的電流可為2.5～3.0kA，工作真空度可為0.03～0.09Pa；所述鋯銀一次錠的直徑可為85mm。

在步驟5)中，所述去頭、平尾可采用車床去頭、平尾；所述焊接可采用鎢極氬弧焊焊接。

在步驟6)中，所述熔煉可將步驟5)得到的鋯銀二次熔煉電極在15kg真空自耗電弧熔煉爐進行熔煉，采用直徑為130mm的銅坩堝，熔煉的電流可為4.0～4.6kA,工作真空度可為0.03～0.09Pa；所述鋯銀二次錠的直徑可為130mm。

在步驟7)中，所述熱鍛處理的溫度可為1150℃；所述熱處理的溫度可為600～650℃，熱處理的時間可為40～60min；所述降溫可采用空冷降溫；所述加工可采用油冷方式機械加工。

所述鋯銀合金靶材可在制備表面要求具有抗菌功能的衛浴、家電、汽車等產品中應用。

如在衛浴產品中應用，將清洗干凈并烘干處理后的已電鍍好衛浴產品掛到PVD鍍膜用的掛具上，并直接掛進PVD爐中進行PVD鍍抗菌層，具體步驟、工藝如下：

(A)抽真空，當真空度到達3×10^-2Pa時進行等離子輝光處理，其工藝為離子源電流0.3～0.8A，偏壓80～200V，占空比20％～50％，氬氣流速100～300SCCM，處理時間為5～10min，以達到進一步清洗潔凈之目的；

(B)進行抽真空，當真空度到達5×10^-3Pa時，進行PVD多弧鍍膜，所述多弧鍍膜工藝條件可為，電源電流100～120A，沉積時間2～5min，偏壓80～150V，占空比20％～50％，氬氣流速100～200SCCM，氮氣氣流速0～200SCCM，所述PVD多弧鍍膜的靶材為本發明的鋯銀合金靶材；