[發(fā)明專利]一種粉末冶金制備鈮鈦合金的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010033339.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111057905B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊卿;王爭爭;石浩;鄒軍濤;梁淑華
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C27/02;C22C1/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張皎

本發(fā)明公開了一種粉末冶金制備鈮鈦合金的方法，將鈮粉與鈦粉末混合均勻，然后壓制成生坯，經(jīng)過氣氛保護(hù)熱壓燒結(jié)后隨爐冷卻，得到致密鈮鈦合金。本發(fā)明通過簡單的粉末冶金法制備鈮鈦合金，與傳統(tǒng)熔煉相比，不但工藝簡單，而且效率高、成本低。本發(fā)明制備的合金晶粒尺寸的范圍很好的控制在43～54，同時致密度在97.83％左右，為鈮鈦合金的制備提供了一種簡單高效的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金靶材制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉末冶金制備鈮鈦合金的方法。

背景技術(shù)

隨著對電子產(chǎn)品綜合性能和使用環(huán)境要求的不斷提高，對濺射靶材的性能也提出了越來越高的要求。尤其是平面顯示器、薄膜太陽能電池的電極和配線材料以及半導(dǎo)體的阻擋層材料對其所使用的靶材內(nèi)部晶粒尺寸、致密度以及均勻性有嚴(yán)格要求。而作為靶材主要原材料之一的鈮鈦合金，可使濺射后濺射薄膜的耐高溫、耐腐蝕性等各種性能達(dá)到均衡，愈來愈受到青睞。這些都是基于鈮鈦合金的高熔點、高電導(dǎo)率、較好的耐腐蝕性以及良好的環(huán)保性能。

目前制備鈮鈦合金的技術(shù)主要為熔煉，主要工藝步驟為配料、裝料、加熱熔化等。但在實際生產(chǎn)中，由于鈮鈦合金本身熔點高，這就使得將其加熱至熔點比較困難，提高生產(chǎn)成本。因此采用傳統(tǒng)的方法很難快速、環(huán)保、低成本的制備該合金靶材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種粉末冶金制備鈮鈦合金的方法，解決了現(xiàn)有鈮鈦合金制備方法很難快速、環(huán)保、低成本的制備該合金靶材。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種粉末冶金制備鈮鈦合金的方法，包括以下步驟：

步驟1，將鈮粉與鈦粉混合均勻，得到混合粉末；

步驟2，將步驟1得到的混合粉末壓制成生坯；

步驟3，將步驟2壓制的生坯放入通有保護(hù)氣體的熱壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)后冷卻得到鈮鈦致密合金。

步驟1中鈮粉與鈦粉混合4h，其中鈮粉質(zhì)量占45～50％，其余為鈦粉。

步驟2中混合粉末壓制成生坯的條件是以40t的壓力壓制。

步驟3的燒結(jié)過程：先升溫至900℃保溫30min，然后再次升溫至1200℃～1300℃并開始加壓，保溫2～3h。

步驟3所述保護(hù)氣體為氬氣。

加壓壓力為30Mpa，保壓2～3h。

冷卻方式為隨爐冷卻。

本發(fā)明的有益效果是，

1.本發(fā)明簡易制備鈮鈦合金的方法，以粉末冶金的方法為基礎(chǔ)，采用氣氛保護(hù)熱壓燒結(jié)，燒結(jié)過程中，施以一定的壓力可以使成型的合金致密度高，同時通過氬氣的保護(hù)，可以讓最后得到鈮鈦合金雜質(zhì)更少。

2.通過長時間的混粉，使鈦原子和鈮原子混合均勻，在燒結(jié)時兩種原子相互接觸充分從而保證了擴(kuò)散均勻，進(jìn)一步使粉末結(jié)合較好且致密度高。

本發(fā)明工藝易于操作，制備的鈮鈦合金均勻，純凈度、相對密度均滿足高端電子產(chǎn)品鍍膜領(lǐng)域使用需求，且生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品尺寸寬泛，便于工業(yè)化批量生產(chǎn)。本發(fā)明工藝適合進(jìn)行高質(zhì)量鈮鈦合金的工業(yè)大批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例2制備的試樣的粒徑統(tǒng)計分布圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明加以詳細(xì)說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

實施例1

步驟1，將鈮粉和鈦粉在混料機上混粉4h，其中鈮粉與鈦粉的質(zhì)量比為45:55，然后將混合粉末以40t的壓力壓制成生坯；