[发明专利]一种高效粉末装填装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种高效粉末装填装置及其控制方法，属于粉末装填领域。包括填充装置、旋转外磁场装置，填充装置位于旋转外磁场装置的中间且二者之间留有间隙，填充装置包括电源1、导线Ⅰ、压电陶瓷片等部件；旋转外磁场装置包括永久磁铁南极、永久磁铁托盘、电机、永久磁铁北极。通过导线Ⅰ、导线Ⅱ导入交流电，压电陶瓷在电流的变化下发生形变。驱动电机驱使旋转外磁场进行旋转，钌粉末会在旋转外磁场作用下进行不断的有序排列，且在旋转外磁场作用下进行不断的有序排列。本发明装置结构简单，操作简单，方便实用，解决现有技术中人工装填时粉末松装的平整度和钌靶材的致密度、平整度不均匀的问题，改善粉末冶金制备钌靶材的后续加工性能。

技术领域

本发明涉及一种高效粉末装填装置及其控制方法，属于粉末装填领域。

背景技术

粉末填装系统作为粉末冶金制备系统的第二道工序，目前大多数采用人工装填，不能保证粉末松装时的平整度，导致钌靶材的致密度、平整度不均匀，最终导致钌靶材机加工性能差。靶材的均匀性非常重要，因为这影响到沉积薄膜厚度分布的均匀性。粉末冶金制备靶材的均匀性主要受到原材料的影响，要粉末颗粒分布均匀，可以通过合理的混粉工艺进行改善。靶材的均匀性还体现在密度的均匀性，当密度不均匀时也会影响到溅射薄膜的不均匀，甚至会使靶材溅射时由于密度不均匀引起内应力最终导致碎裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效粉末装填装置及其控制方法，用于解决现有的人工装填后不能保证粉末松装时的平整度的问题，本发明对粉末的松装时的平整度有重要的作用，可高效的提高钌靶材的致密度、平整度，提升钌靶材的机加工性能。

本发明采用的技术方案是：一种高效粉末装填装置，包括填充装置、旋转外磁场装置，填充装置位于旋转外磁场装置的中间且二者之间留有间隙，填充装置包括电源1、导线Ⅰ2、压电陶瓷片3、支撑板4、两半模5、外套膜6、压头Ⅰ7、钌粉末8、碳纸9、石墨垫片10、压头Ⅱ11、导线Ⅱ12，旋转外磁场装置包括永久磁铁南极13、永久磁铁托盘14、电机16、永久磁铁北极17；

所述的两半模5包括左右相对的两块模板，两半模5中间为填充腔体，外套膜6固定在两半模5的两侧，压头Ⅰ7固定在两半模5中间填充腔体的底部且其上端位于填充腔体内，下端的支撑板4位于压头Ⅰ7上方且其两侧与两半模5的两侧内壁紧密接触，下端的石墨垫片10位于支撑板4上方，下端的石墨垫片10的上方填充若干个由碳纸9、钌粉末8与碳纸9形成的夹层，在最上端碳纸9的上方放置上端的石墨垫片10，上端的石墨垫片10的上方放置上端的支撑板4，上端支撑板4的两侧与两半模5的两侧内壁紧密接触且其顶部间隔固定有若干个压电陶瓷片3，压电陶瓷片3的上方固定有压头Ⅱ11，压头Ⅱ11的下部位于两半模5中间的填充腔体内，电源1通过导线Ⅰ2与每个压电陶瓷片3连接，永久磁铁南极13、永久磁铁北极17位于外套膜6的两侧且安装在永久磁铁托盘14上，电机16连接在永久磁铁托盘14下端且能驱动永久磁铁托盘14转动。

优选地，所述的压头Ⅰ7、压头Ⅱ11均与两半模5的两侧内壁不接触或仅与两半模5的一侧内壁接触。

优选地，所述的永久磁铁南极13、永久磁铁北极17和永久磁铁托盘14排布为凹型。

优选地，所述的压电陶瓷片3的下端与上端支撑板4的上端面粘贴，上端与压头Ⅱ11的下端面粘贴。

优选地，所述的钌粉末8采用球形状，压电陶瓷片3的个数为7，电源1输出220V，50Hz的交流电。

优选地，相邻两个由碳纸9、钌粉末8与碳纸9形成的夹层之间通过木质垫片隔开。

优选地，所述的永久磁铁南极13、永久磁铁北极17与永久磁铁托盘14之间为可拆卸连接。

优选地，所述的永久磁铁托盘14的下端安装与支架15，永久磁铁托盘14的下端面与支架15的上端面摩擦接触。