[发明专利]一种钼坩埚的制作工艺

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种用作LED蓝宝石长晶炉容器的钼坩埚，具体的说是一种钼坩埚的制作工艺。

背景技术

钼坩埚主要用作LED蓝宝石长晶炉容器，该领域要求钼坩埚具备较高的热稳定性、材料致密性以及较高强度，常规的制备钼坩埚的方法一般为：挤压成型、热处理、经机加工制作完成，该类方法对设备要求高，工艺复杂，成本较高，而且经该方法制备出的钼坩埚耐高温性能差、致密性较差。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种钼坩埚的制作工艺，其工艺简单，对设备要求低，成本低，制备的产品的耐高温性提高10%以上。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种钼坩埚的制作工艺，采用钼粉为原料，钼粉的纯度＞99.95%，粒度在2.4—3.2μm，制作步骤如下：

步骤一、将原料装入模具内，制备成实心的粉质圆柱形坯，后将粉质圆柱形坯端面上掏出一个凹槽，然后将其压制成缸型坯；

步骤二、将步骤一处理后的坯件放入中频烧结炉中，炉内通入氢气，加热温度为1900℃，加热时间为30个小时，后采用水循环降温9—10小时，后冷却至室温止，成型坯体备用；

步骤三、将步骤二处理后的成型坯再加热到1600℃，加热时间为1—3小时，取出后以冲击力为750公斤的空气锤进行锻打30—40次，锻打成坩埚形，后对钼坩埚表面进行机械加工，使表面粗糙度达到Ra1.6~Ra3.2μm，钼坩埚制作完成。

本发明的有益效果是：

1、本方法制作工艺简单，对设备要求不高，不需要机加工，节省工艺流程，降低投入成本，还提高了生产效率，同时本方法首先制成实心粉质的圆柱形坯，后经过二次高温环境中再结晶，晶粒细化，晶粒度由毫米级减小到微米级，优化了晶粒结构，相对密度达到99.95%以上，同时材料耐高温性能和强度进一步提升，使用效果更好。

2、高温烧结后合理控制循环水冷却时间，采用水循环降温最佳冷却时间为9—10小时，通过试验证明：当水循环降温时间控制在9小时，制得的产品在同等高温环境下其使用寿命与常规制备的产品的使用寿命相比提高30%以上，因此耐高温性得到大幅度提升。

具体实施方式

实施例一：一种钼坩埚的制作工艺，采用钼粉为原料，钼粉的纯度＞99.95%，粒度在2.4—3.2μm，制作步骤如下：

步骤一、将原料装入模具内，制备成实心的粉质圆柱形坯，后将粉质圆柱形坯端面上掏出一个凹槽，然后将其压制成缸型坯；

步骤二、将步骤一处理后的坯件放入中频烧结炉中，炉内通入氢气，加热温度为1900℃，加热时间为30个小时，后采用水循环降温9小时，后自然放置冷却至室温止，成型坯体备用；

步骤三、将步骤二处理后的成型坯再加热到1600℃，加热时间为1小时，取出后以冲击力为750公斤的空气锤进行锻打30次，锻打成坩埚形，后对钼坩埚表面进行机械加工，使表面粗糙度达到Ra1.6~Ra3.2μm，钼坩埚制作完成。

实施例二：一种钼坩埚的制作工艺，采用钼粉为原料，钼粉的纯度＞99.95%，粒度在2.4—3.2μm，制作步骤如下：

步骤一、将原料装入模具内，制备成实心的粉质圆柱形坯，后将粉质圆柱形坯端面上掏出一个凹槽，然后将其压制成缸型坯；

步骤二、将步骤一处理后的坯件放入中频烧结炉中，炉内通入氢气，加热温度为1900℃，加热时间为30个小时，后采用水循环降温9.5小时，后自然放置冷却至室温止，成型坯体备用；

步骤三、将步骤二处理后的成型坯再加热到1600℃，加热时间为2小时，取出后以冲击力为750公斤的空气锤进行锻打35次，锻打成坩埚形，后对钼坩埚表面进行机械加工，使表面粗糙度达到Ra1.6~Ra3.2μm，钼坩埚制作完成。

实施例三：一种钼坩埚的制作工艺，采用钼粉为原料，钼粉的纯度＞99.95%，粒度在2.4—3.2μm，制作步骤如下：

步骤一、将原料装入模具内，制备成实心的粉质圆柱形坯，后将粉质圆柱形坯端面上掏出一个凹槽，然后将其压制成缸型坯；

步骤二、将步骤一处理后的坯件放入中频烧结炉中，炉内通入氢气，加热温度为1900℃，加热时间为30个小时，后采用水循环降温10小时，后自然放置冷却至室温止，成型坯体备用；

步骤三、将步骤二处理后的成型坯再加热到1600℃，加热时间为3小时，取出后以冲击力为750公斤的空气锤进行锻打40次，锻打成坩埚形，后对钼坩埚表面进行机械加工，使表面粗糙度达到Ra1.6~Ra3.2μm，钼坩埚制作完成。