[發明專利]一種管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置及其燒結方法

有效

• 申請號: 201711384094.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108151531B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 張科;陳欽忠;談耀宏;陳崢銘;盧桂林
• 申請（專利權）人: 福建阿石創新材料股份有限公司
• 主分類號: F27B7/06
• 分類號: F27B7/06;F27B7/10;F27B7/28;F27B7/34;F27B7/36;F27B7/42;C04B35/457;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王海燕

1.一種管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置，其特征在于：包括底座、轉盤、制靶室、電熱元件和供氧裝置，所述轉盤設置于所述底座頂部，所述制靶室設置于所述轉盤頂部，所述轉盤能夠帶動所述制靶室轉動，所述電熱元件設置于所述制靶室內部，所述電熱元件由所述制靶室的底部延伸到所述制靶室的頂部，所述供氧裝置用于向所述制靶室內部充入氧氣。

2.根據權利要求1所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置，其特征在于：還包括熱電偶傳感器，所述熱電偶傳感器設置于位于所述制靶室容積腔底部的所述轉盤的頂部，所述熱電偶傳感器以所述轉盤的中心軸線為中心周向均勻分布有6個。

3.根據權利要求1所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置，其特征在于：所述制靶室為由制靶室側壁圍成的圓桶狀結構，所述制靶室側壁為復合剛性結構，所述制靶室側壁從內到外依次設置為氧化鋁層、低熱導粘結層和不銹鋼外層。

4.根據權利要求3所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置，其特征在于：所述氧化鋁層厚度為30mm、所述低熱導粘結層的厚度為5mm，所述不銹鋼外層的厚度為100mm。

5.根據權利要求1所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置，其特征在于：所述電熱元件為圓桿形結構，所述電熱元件設置于所述制靶室的軸心處。

6.根據權利要求1所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結裝置，其特征在于：所述供氧裝置設置于所述制靶室的正上方，所述供氧裝置垂直向下供氧，所述供氧裝置向所述制靶室供氧的供氧體積占所述制靶室體積的2/3-5/6。

7.一種管狀ITO靶材的高溫離心燒結方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)、以氧化錫和氧化銦的混合粉體，或者氧化錫和氧化銦的化學共沉淀粉體為混粉原料，其中氧化錫的質量百分比為90～98％，氧化銦的質量百分比為2～10％；

(2)、將所述混粉原料溶解于質量為所述混粉原料質量的2.5-3.5倍的純水中，再加入所述混粉原料質量的3％～5％的分散劑，不斷攪拌并球磨2-5h后得到漿料，所述混粉原料占漿料的固相體積含量的40％-60％；

(3)、將所述漿料持續攪拌1-3h后抽真空，先用機械泵抽真空10-25min，待抽至低壓0.5-1KPa后，再用分子泵持續抽真空30-50min，除去所述漿料中氣體；

(4)、然后將得到的所述漿料澆注入制靶室內，轉盤帶動所述制靶室以5000-10000r/min的轉速旋轉，所述制靶室內的電熱元件開始工作，所述電熱元件提供1300-1700℃的燒結溫度，同時供氧裝置持續充入高純氧氣；

(5)、在離心力及變化的溫度梯度作用下，倒入的所述漿料被迅速飛轉，飛轉過程中被持續加熱，飛轉過程中漿料顆粒的不斷累積沉積后以塊體狀離心飛轉向外，最后堆積在所述制靶室的制靶室側壁上，層層堆積，此時所述供氧裝置持續不斷充入的氧氣、所述電熱元件持續加熱使塊體在所述制靶室側壁上燒結成型。

8.根據權利要求7所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結方法，其特征在于：所述氧化錫和所述氧化銦的顆粒為納米級顆粒，所述氧化錫和所述氧化銦的粒徑為10-200nm。

9.根據權利要求7所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結方法，其特征在于：所述供氧裝置向所述制靶室內充入氧氣的純度為99.995％，充入氧氣的流量為80-120L/min。

10.根據權利要求7所述的管狀ITO靶材的高溫離心燒結方法，其特征在于：所述分散劑由烯丙基胺聚氧乙烯醚、丙烯酸和甲基丙烯酸混合而成，其中所述烯丙基胺聚氧乙烯醚的質量百分比為62.1％，所述丙烯酸的質量百分比為14.2％，所述甲基丙烯酸的質量百分比為23.7％。