[發明專利]一種氧化鎳基陶瓷靶材材料的熱等靜壓制備方法

在審

• 申請號: 202011266664.4
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112441819A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 高明;張虎;張花蕊;楊本潤
• 申請（專利權）人: 北京航大微納科技有限公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/645;B28B17/02;B28B3/00
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1.一種氧化鎳基陶瓷靶材材料的熱等靜壓制備方法，其特征在于包括以下步驟：A原料準備：氧化鎳粉體和摻雜源粉體的混合粉體，所述混合粉體中摻雜源元素的總質量分數不高于10％，所述摻雜源元素選自Li、Na、Mg、Al、Si、K、Zn、Zr、Mn、Cu、Cr、V、W、Ti中的一種或幾種元素，且選擇對應元素的質量分數范圍為：Li元素的質量分數0-6％、Na元素的質量分數0-0.3％、Mg元素的質量分數0-1.0％、Al元素的質量分數0-0.1％、Si元素的質量分數0-0.1％、K元素的質量分數0-0.15％、Zn元素的質量分數0-12％、Zr元素的質量分數0-1.5％、Mn元素的質量分數0-1.2％、Cu元素的質量分數0-10％、Cr元素的質量分數0-1.2％、V元素的質量分數0-0.3％、W元素的質量分數0-10％、Ti元素的質量分數0-2.5％；所述氧化鎳粉體和摻雜源粉體均為純度高于99.99％，平均粒徑500nm-2μm，D50粒徑在50nm-800nm；

B噴霧干燥：對混合粉體進行噴霧干燥處理，獲得堆積密度為＞1.4g·cm^-3的混合粉體；

C將步驟B制備的混合粉體裝入包套模具內；

D對所述包套進行真空除氣；

E將包套進行熱等靜壓處理：壓強50-200MPa，燒結溫度500-1200℃，保溫時間1-5hr，升溫速度0.5-3℃/min；

F降溫、撤壓，取出包套，得到燒坯；

G根據需要進行或不進行機加工到設計尺寸，得到靶材成品。

2.根據權利要求1所述的氧化鎳基陶瓷靶材材料的熱等靜壓制備方法，其特征在于：所述步驟B噴霧干燥包括以下步驟：

(a)取相應重量的氧化鎳粉體和摻雜源粉體的所述混合粉體，加入0.5-5倍體積的液體，配置成15％-60％vol的料漿，球磨分散；

(b)將所述料漿進行噴霧干燥；

(c)根據需要對步驟(b)制備的粉末進行過篩或不過篩。

3.根據權利要求1所述的氧化鎳基陶瓷靶材材料的熱等靜壓制備方法，其特征在于：所述步驟D的所述真空除氣的工藝為：在真空爐內加熱300-500℃，保溫2-5h除氣。

4.根據權利要求1至3任一項所述的氧化鎳基陶瓷靶材材料的熱等靜壓制備方法，其特征在于選擇對應元素的質量分數范圍為：Li元素的質量分數0.05-5％、Na元素的質量分數0.05-0.25％、Mg元素的質量分數0.3-0.9％、Al元素的質量分數0.01-0.09％、Si元素的質量分數0.01-0.08％、K元素的質量分數0.03-0.12％、Zn元素的質量分數0.2-10％、Zr元素的質量分數0.3-1.3％、Mn元素的質量分數0.3-1.1％、Cu元素的質量分數0.3-0.8％、Cr元素的質量分數0.3-1.0％、V元素的質量分數0.02-0.25％、W元素的質量分數1.0-9.0％、Ti元素的質量分數0.05-2.3％。

5.根據權利要求4所述的氧化鎳基陶瓷靶材材料的熱等靜壓制備方法，其特征在于：所述摻雜源元素選用下列幾組中的其中一組：

第一組：所述摻雜源元素選自Li、Zr、Ti、W元素中的一種或幾種；

第二組：所述摻雜源選自Li、Na、Zn、W中的一種或幾種；

第三組：所述摻雜源選自Li、Zr、Zn、Ti中的一種或幾種；

第四組：所述摻雜源選自Li、Zn、K、W、V中的一種或幾種；

第五組：所述摻雜源W、Ti、Zr中的一種或幾種；

第六組：所述摻雜源選自Li、Cu、Mn、Cr、Si中的一種或幾種；

第七組：所述摻雜源選自Mg、Al、Zn、Ti中的一種或幾種；

第八組：所述摻雜源Zr、Zn、Al、W中的一種或幾種；

第九組：所述摻雜源選自Li、Mg、Zn、Zr、Ti中的一種或幾種；

第十組：所述摻雜源選自W、Zn、Na、K、Mg、Ti、Li中的一種或幾種。