[实用新型]制备旋转难熔稀有金属靶的水冷模具和装置

说明书

本实用新型涉及一种制备旋转难熔稀有金属靶的水冷模具和装置，属于金属靶材的制备技术领域。所述水冷模具包括中心部分和外围部分，中心部分包括第一水冷盘，外围部分包括第二水冷盘，第二水冷盘设有第一通孔，所述第一通孔的孔径大于第一水冷盘的外径，第一水冷盘放置在第一通孔中，第一水冷盘外径和第一通孔内径之间的空间为储液区；所述外围部分和中心部分均设有冷却水通路。本实用新型适用于旋转靶的制备，可简化旋转靶制备的流程，提高生产效率，提高产品质量。

技术领域

本实用新型涉及一种制备旋转难熔稀有金属靶的水冷模具和装置，属于金属靶材的制备技术领域。

背景技术

在本技术领域中,难熔稀有金属指熔点高于1650℃的稀有金属，包括铌、钽、钛、钼中的一种或多种。目前，旋转难熔稀有金属靶的主要通过粉末冶金的方式来制备，该方式工艺路线繁琐，成本较高，制备出的产品致密性较差，同时，在整个生产过程中，初级原料为高纯难熔稀有金属粉，经过后续多道生产工艺，生产过程中会对产品产生多次污染，导致最终得到的产品纯度低于初始原料的纯度。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种新的制备旋转难熔稀有金属靶的水冷模具和装置。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种制备旋转难熔稀有金属靶的水冷模具，包括中心部分和外围部分，中心部分包括第一水冷盘，外围部分包括第二水冷盘，第二水冷盘设有第一通孔，所述第一通孔的孔径大于第一水冷盘的外径，第一水冷盘放置在第一通孔中，第一水冷盘外径和第一通孔内径之间的空间为储液区；所述外围部分和中心部分均设有冷却水通路。

本实用新型所述的水冷模具放置在水冷拉锭机构上方使用，水冷拉锭机构、第一水冷盘和第二水冷盘围合成难熔稀有金属溶液的容纳空间。使用时，当容纳空间底部的难熔稀有金属溶液水冷凝固时，开始将水冷拉锭机构下拉，凝固的难熔稀有金属作为储液区的底面不断承接新注入的难熔稀有金属溶液，从而拉出旋转难熔稀有金属靶毛坯。

本使用新型所述的水冷模具，通过拉锭机构将水冷模具内凝固的金属拉出模具，保证模具内可持续流入金属液，可生产长度较长的旋转金属靶。同时，由于不需要保持全液态，仅保证模具内上部熔池即可，因此可采用小功率电子束，降低生产能耗。

进一步地，所述中心部分还包括固定于第一水冷盘下方的管状件，所述冷却水通路开设于管状件内部并通入第一水冷盘内部。管状件作为第一水冷盘的供水通路。

进一步地，所述第一水冷盘为圆形水冷盘，第二水冷盘为环状水冷盘，所述第一水冷盘和第二水冷盘呈同心圆设置。第一水冷盘和第二水冷盘之间的空间为环形空间，使用本实用新型所述的水冷模具进行拉锭可得到圆管状金属靶。

进一步地，所述管状件沿轴向开设有进水孔，进水孔的周围设有环形出水孔，进水孔和环形出水孔通过第一水冷盘内部的冷却水通路连通。冷却水从设于中间的进水孔进入，从设于进水孔周围的环形出水孔流出，环形出水孔中的水可起到类似水幕的作用，给进水孔中的水隔热，从而避免不同位置冷却程度不均造成的靶材质量问题。

进一步地，所述第一水冷盘的上棱边和第二水冷盘第一通孔的上棱边设有倒角。优选地，所述倒角为45°倒角，倒角的设置有助于难熔稀有金属溶液向储液区倾注。

进一步地，所述第一水冷盘的厚度和第二水冷盘的厚度为80mm-120mm，第一水冷盘的厚度和第二水冷盘的厚度相同。

一种包括所述水冷模具的制备旋转难熔稀有金属靶的装置。