[发明专利]一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置与均质烧结方法

说明书

本发明公开了一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置，包括内置钢质芯棒的胶套，钢质芯棒与胶套之间形成管型腔体，管型腔体一端设置有胶塞，管型腔体另一端连接钢质底座和包覆橡胶组成的复合底座，复合底座的包覆橡胶对钢质内芯整体全包覆，管型腔体填充有钼粉，胶塞与钼粉之间设置有定型胶塞，胶套外套接有钢护套，钢护套固定于底座支架上。能够避免全钢质底座与钼管坯下部结合处钼粉压制成形为“楔形”，从而割裂胶套与压力介质渗漏的问题。本发明还公开了一种钼厚壁管坯等静压精确成形与均质烧结方法，采用定量等高法装粉和低升温速率、长低温保温时间的两次烧结制度，能够制备出形状规整、晶粒细小均匀的烧结态厚壁钼管坯。

技术领域

本发明属于钼管坯制备装置技术领域，具体涉及一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置，还涉及一种钼厚壁管坯等静压精确成形与均质烧结方法。

背景技术

近年来，电子行业与新能源领域的迅猛发展使溅射基板向大尺寸方向发展的趋势越来越明显，随之对钼靶材的尺寸要求也越来越大。随着日本Sharp公司的10代、11代线液晶面板玻璃基板的尺寸分别达到2880×3130mm、3000×3320mm，钼平面靶材对钼板轧机轧辊的宽度及其配套装备的要求越来越高，装备成本呈数量级的增加，同时，钼平面靶材的压制成形、烧结、轧制、退火等工艺的组织(密度要求不小于10.15g/cm³，晶粒要求小于200μm的均匀等轴晶)和板型的调控难度越来越大。因此，管状钼靶材逐渐成为电子行业与新能源领域大尺寸溅射薄膜的钼靶材发展方向。

相对钼平面靶材而言，管状钼靶材因其利用率高(理论利用率为70％，远高于平面靶20-30％的利用率)、镀膜性能好、镀膜生产成本低、适应大面积连续性磁控溅射生产，已经成为钼溅射靶材的发展趋势。一般的管状钼靶材外径120-160mm，内径100-140mm，长度1500-4000mm。采用管状钼靶材，玻璃溅射基板宽度由钼管的长度决定，长度则不受限制。

另外，因其高熔点、高导热率、稳定的化学性质、优异的高温强度和抗下垂性、较好的抗热震性，钼管状异形结构件一直是玻璃熔炼、石英熔炼、锌冶炼等高温熔炼领域的重要工装。

无论管状钼靶材，还是高温熔炼领域用钼管，均需以烧结态钼厚壁管坯为原料，进行锻造或挤压等压力加工和机械加工，因此，制备出形状规整、晶粒细小均匀的烧结态钼管坯是管状钼靶材和熔炼用钼管的基本质量保证。而形状规整的钼生坯，不但是形状规整的烧结态钼管坯的制备前提，而且是大尺寸钼管坯的材料利用率的决定性工序。

同时，随着钼坯料单重的不断增加，采用人工装粉坯料的均匀性依赖于操作工人的经验，而且装粉工作时间较长，操作工人的劳动强度和粉尘危害较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置，能够避免全钢质底座与钼管坯下部结合处钼粉压制成形为“楔形”，从而割裂胶套与压力介质渗漏的问题。

本发明的另一目的在于提供一种钼厚壁管坯等静压精确成形与均质烧结方法，能够制备出形状规整、晶粒细小均匀的烧结态厚壁钼管坯。

本发明所采用的技术方案是，一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置，包括内置钢质芯棒的胶套，钢质芯棒与胶套之间形成管型腔体，管型腔体一端设置有胶塞，管型腔体另一端连接钢质底座和包覆橡胶组成的复合底座，复合底座的包覆橡胶对钢质内芯整体全包覆，包覆橡胶的侧壁厚度根据钼管坯的厚度确定，底部厚度为5-10mm，管型腔体填充有钼粉，胶塞与钼粉之间设置有定型胶塞，胶套外套接有钢护套，钢护套固定于底座支架上。

本发明的特点还在于：

钢质底座外表面开设有多个深度和宽度均处于5-10mm的凹槽。

钢质芯棒超出胶塞尺寸不小于30mm。

胶套超出胶塞的尺寸不小于胶套直径。

述钢护套与胶套之间的单边间隙为1-3mm。