[发明专利]一种WTa合金及其制备方法

权利要求书

1.一种WTa合金，基于100wt％的WTa合金的总重量，Ta的含量为10wt％～20wt％，其余为W，其中，所述WTa合金的相对密度为95％～97.5％；维氏硬度为390～430HV_0.5；平均晶粒大小为2.5～3.5μm；

所述WTa合金是通过包括如下步骤的方法制备：

S1：采用高能球磨混合W粉和Ta粉得到混合粉末；

S2：向石墨模具中加入在步骤S1中得到的混合粉末；采用液压机对装有混合的粉末的石墨模具进行预压，压力为10～15MPa；

S3：在预压后的石墨模具外裹上与石墨模具等高的4～6mm厚的碳毡，再将其置于放电等离子烧结系统的炉腔中，施加轴向机械压力，抽真空至30Pa以下，对混合粉末进行烧结即得到WTa合金材料，

其中，步骤S3中的工艺为：

烧结温度：1800～1900℃；

保温时间：5～10min；

然后，保持轴向机械压力随炉冷却，

并且在室温至1500℃区间升温速率为80～100℃/min，1500℃以上为60～80℃/min；所述轴向机械压力为30MPa。

2.一种制备根据权利要求1所述的WTa合金的方法，其包括以下步骤：

S1：采用高能球磨混合W粉和Ta粉得到混合粉末；

S2：向石墨模具中加入在步骤S1中得到的混合粉末；采用液压机对装有混合的粉末的石墨模具进行预压，压力为10～15MPa；

S3：在预压后的石墨模具外裹上与石墨模具等高的4～6mm厚的碳毡，再将其置于放电等离子烧结系统的炉腔中，施加轴向机械压力，抽真空至30Pa以下，对混合粉末进行烧结即得到WTa合金材料，

其中，步骤S3中的工艺为：

烧结温度：1800～1900℃；

保温时间：5～10min；

然后，保持轴向机械压力随炉冷却，

并且在室温至1500℃区间升温速率为80～100℃/min，1500℃以上为60～80℃/min；所述轴向机械压力为30MPa。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤S1中的W粉的粒径为5～15μm和Ta粉的粒径为1～10μm。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，

步骤S1中的球磨工艺为：

使用硬质合金球磨罐；选用直径6mm硬质合金球；球料比：5～20：1；球磨机转速200～600r/min；球磨时间：10～30h；在惰性氛围下进行球磨。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，

步骤S3的工艺为：

轴向机械压力：30MPa；

先以100℃/min升温速率从室温升温至1500℃，再以80℃/min的升温速率升至烧结温度1800℃，保温10min；

然后，保持轴向机械压力随炉冷却。

6.一种溅射用靶材，其包含根据权利要求1所述的WTa合金。

7.一种WTa合金膜，其由根据权利要求1所述的WTa合金制成。

8.一种WTa合金膜，其是通过使用根据权利要求6所述的溅射用靶材通过溅射方法制成。