[發明專利]一種二硫化鉬靶材的制備方法

有效

• 申請號: 201810795425.4
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108640685B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 康明生;崔娜;朱輝;郄奕;張衛;李松敏
• 申請（專利權）人: 河北東同光電科技有限公司
• 主分類號: C04B35/547
• 分類號: C04B35/547
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種二硫化鉬靶材的制備方法，包括以下步驟：二硫化鉬粉體的預處理，得混合物料；對混合物料進行等靜壓成型壓制成塊狀粗坯；將塊狀粗坯放入氣氛燒結爐中進行煅燒，送入球磨機進行球磨粉碎，得到粒徑在30μm以下的粗粉；將粗粉進行200目過篩，篩下的粉體為備用粉體；將備用粉體用等靜壓設備根據模具尺寸進行初壓成型，粗坯厚度根據使用厚度進行壓制；將粗坯裝入石墨模具中，而后裝入真空熱壓燒結爐內進行燒結；燒結完成后，降溫泄壓出爐，得到粗靶；最后精加工得到二硫化鉬靶材。本發明制作過程簡單、易操作、安全無污染，制備的二硫化鉬靶材不導電，致密性和穩定性好，表面光滑，為實現二硫化鉬鍍膜提供了可靠保障。

技術領域

本發明涉及靶材制備技術領域，特別是一種二硫化鉬靶材的制備方法。

背景技術

二硫化鉬是重要的固體潤滑劑，具有優異的潤滑性能，可作為固體潤滑劑被廣泛應用于航空航天工業的真空潤滑和石油化工的機械潤滑。二硫化鉬具有分散性好、不粘結、承載能力高、摩擦因數低的優點，可添加在各種油脂里，形成絕不粘結的膠體狀態，作為固體潤滑劑，可大大降低工件表面的摩擦和磨損，提高工件的使用效率，延長工件的使用壽命，是空間精密機械應用最廣的潤滑材料之一，常應用于真空環境的摩擦磨損工件和太空飛行器上，包括衛星活動部件和精密滾動軸承等真空潤滑；同時還可應用在摩擦材料行業中，摩擦材料主要功能是低溫時減摩，高溫時增摩，燒失量小，在摩擦材料中易揮發。當然，二硫化鉬也有缺點，例如導熱性差、摩擦系數不夠低、滲透能力不強等。

隨著技術的發展，對潤滑和耐磨的要求越來越高，未來技術更需要將二硫化鉬制成一種耐高溫的薄膜，來減少油脂的使用，以提高設備部件的使用壽命。鍍膜工藝目前比較先進并且無污染的工藝為磁控濺射物理鍍膜技術，此種工藝需要將鍍膜的材料以靶材的形式作為載體，對二硫化鉬進行轟擊完成鍍膜，因此要得到二硫化鉬薄膜，則必須需要二硫化鉬靶材。

在二硫化鉬靶材研發成功前，實驗室試圖將鉬靶材作為基材，在鍍膜過程中通入比例的SO₂氣體進行反應濺射，但是此工藝對鍍膜技術要求高，不易控制膜的均勻性，目前無法實現產業化。因此在實際生產過程中，大多是采用二硫化鉬粉末作為原材料來制備二硫化鉬靶材，另外，二硫化鉬是一種具有六方晶系結構的片層化合物，層間存在較弱的范德華力，易發生層間剝離，具有良好的各向異性與較低的摩擦因數，因此，如何將松散的二硫化鉬粉體進行壓制燒結成型，便成為二硫化鉬靶材制備的過程中難以解決的技術難點。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種二硫化鉬靶材的制備方法，在克服傳統工藝無法燒結成型的基礎上，提高二硫化鉬靶材的致密性、穩定性以及表面光滑度，為能夠實現磁控濺射鍍膜提供基礎。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種二硫化鉬靶材的制備方法，包括以下步驟：

A、二硫化鉬粉體的預處理：將二硫化鉬粉體與一定比例的經磁化的金屬材料放入球磨機進行球磨混合均勻，得混合物料；

B、將步驟A獲得的混合物料進行等靜壓成型，等靜壓壓力在100~125MPa，壓制成塊狀粗坯；

C、將步驟B所得塊狀粗坯放入氣氛燒結爐中進行煅燒，煅燒溫度為1350℃，保溫2小時，斷電降溫，100℃以下出爐；

D、將步驟C得到的制品送入球磨機進行球磨粉碎，球磨時間為5小時，得到粒徑在30μm以下的粗粉；

E、將步驟D得到的粗粉進行200目過篩，篩下的粉體為備用粉體；

F、將步驟E獲得的備用粉體用等靜壓設備根據模具尺寸進行初壓成型，粗坯厚度根據使用厚度進行壓制；

G、將步驟F等到的粗坯裝入石墨模具中，相鄰粗坯之間用10mm厚鉬片隔開；將裝有粗坯的模具裝入真空熱壓燒結爐內進行燒結，控制燒結溫度1000~1050℃，燒結速率在5℃/分，燒結壓力25~38MPa，并保溫保壓2~5h；