[发明专利]一种电子束物理气相沉积用稳定氧化锆陶瓷靶材及制备方法

权利要求书

1.一种电子束物理气相沉积用稳定氧化锆陶瓷靶材，其特征在于，包括下列物料，按重量百分计组分：氧化锆93-90%、氧化物稳定剂为7~10%Y₂O₃；或按摩尔比计组分：10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5，其余为氧化锆；或者10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5、1~6mol%NdO_1.5，其余为氧化锆；或者10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5、1~6mol%SmO_1.5，其余为氧化锆；或者10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5、1~6mol%GdO_1.5，其余为氧化锆；其中，氧化锆及氧化物稳定剂纯度高于99.9%。

2.按照权利要求1所述的一种电子束物理气相沉积用稳定氧化锆陶瓷靶材，其特征在于，氧化物稳定剂YO_1.5与TaO_2.5共稳定时， TaO_2.5掺入量高于YO_1.51~3mol。

3.一种电子束物理气相沉积用稳定氧化锆陶瓷靶材制备方法，其特征在于，原料按重量百分计组分：氧化锆93-90%、氧化物稳定剂为7~10%Y₂O₃；或按摩尔比计组分：10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5，其余为氧化锆；或者10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5、1~6mol%NdO_1.5，其余为氧化锆；或者10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5、1~6mol%SmO_1.5，其余为氧化锆；或者10~20mol YO_1.5、10~20mol TaO_2.5、1~6mol%GdO_1.5，其余为氧化锆；其中，氧化锆及氧化物稳定剂纯度高于99.9%，将上述原料采用二步固相烧成法结合等静压高压成型制备陶瓷靶材：于1450-1600℃高温煅烧10~15h得到稳定氧化锆陶瓷粉体，使用10~30Mpa双向模压预压成型结合与200~250Mpa下冷等静压高压成型方法进行陶瓷靶材素坯的成型，在950~1200℃低温烧成10~12h制得EB-PVD陶瓷靶材。

4.按照权利要求3所述的一种电子束物理气相沉积用稳定氧化锆陶瓷靶材制备方法，其特征在于，方法步骤如下：

（1）将上述氧化锆及氧化物稳定剂原料，以氧化锆球为研磨体、水为分散剂在搅拌球磨机中进行混合及研磨，料球比1:2，料水比5:3，10~12h后将料浆移出脱水并于80℃-100℃烘干18~24h，得到混合均匀的生料粉体；

（2）上述生料粉体混合2~8%淀粉后，于1450~1600℃高温煅烧10~15h，使混合氧化物原料发生固相反应得到稳定氧化锆固溶体块体原料；

（3）将上述块体原料破碎到1mm以下，以氧化锆球为研磨体、水为分散剂在聚氨酯球磨罐中进行二次球磨，料球比为1:2，料水比为5:3，球磨18h~24h后得到熟料料浆； 

（4）将熟料料浆加PVA粘结剂后进行喷雾干燥及造粒，PVA加入量为料浆中粉料质量的0.7%~1%，喷雾干燥温度为170~190℃，将造粒后的干料于双向液压机10~30MPa预压成型，再利用冷等静压进行高压成型，成型压力控制在200~250MPa，保压4 min ~6min，获得陶瓷靶材素坯；

（5）将素坯进行切削精加工至Φ                                                ×mm后，于950~1200℃低温烧成10~12h，获得满足EB-PVD应用要求的陶瓷靶材，相对密度65~70%，晶粒度小于5μm，适用于EB-PVD热障涂层的制备。