[发明专利]一种大功率X线管用WMo石墨复合阳极靶材的制备方法

摘要

本发明公开了一种大功率X线管用WMo石墨复合旋转阳极靶材的制备方法，将一定质量的钨粉、钼粉、粘结剂冷压成复合压坯，将相同直径的三高石墨与复合压坯依次放入石墨模具中，复合压坯的粘结层与石墨接触，置于真空热压烧结炉中热压烧结成型，将烧结好的W/Mo/石墨复合材料实施动态平衡调整，并切削加工，即得到W/Mo/石墨复合靶材。采用铺层叠压技术获得薄钨层厚钼层且密度分布均匀一致的钨钼复合层，通过添加过渡层，将钎焊与扩散焊技术结合起来获得金属钼与高性能石墨的连接。本发明方法有效的解决了阳极靶材在真空环境中，交变热负荷的使用条件下，由于散热不好引起的过早失效的问题，提高了阳极靶材的使用寿命。

主权项

1.一种大功率X线管用WMo石墨复合阳极靶材的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：步骤1：分别计算得出所要求靶材中钨粉和钼粉的质量根据要求的靶材尺寸，按公式m＝ρπr2h，分别计算出钨粉和钼粉的质量，式中：m为所求钨粉或钼粉的质量，ρ为钨或钼的密度，h为钨层或钼层的高度，r为靶材半径；步骤2：分别制备钨粉料和钼粉料按步骤1计算出的质量取钨粉，钨粉纯度为99.5％～99.9％、粒径为1μm～6μm，按钨粉质量体积比为5ml/kg取分析纯度的丙三醇，放入混料机，混合6小时～10小时，然后用40目～60目的筛子筛分，得到钨粉料，按步骤1计算出的质量取钼粉，钼粉纯度为99.5％～99.9％、粒径为1μm～6μm，按钼粉质量体积比为5ml/kg取分析纯度的丙三醇，放入混料机，混合6小时～10小时，然后用40目～60目筛子筛分，得到钼粉料；步骤3：确定粘结剂中各组份的质量按公式m1＝ρπr2h，计算得出粘结剂的质量，式中，m1为粘结剂的质量，h取0.1mm，ρ为钛镍锆混合后的理论密度，取6.148克/厘米3，r为所制靶材的半径，根据上述粘结剂的质量的1/3确定出Ti、Ni和Zr的质量，根据上述粘结剂的质量，按质量体积比50ml/kg，确定出无水乙醇的体积；步骤4：制备粘结剂根据步骤3得出Ti、Ni、Zr的质量和无水乙醇的体积，分别取纯度为99.5％～99.8％、粒径不大于10μm的钛粉、镍粉、锆粉和分析纯度的无水乙醇，并放入混料机，混合2小时～4小时，得到粘结剂；步骤5：铺层叠压按各层的高度要求，依次分层将步骤4得到的粘接剂、步骤2制得的钼粉料和钨粉料铺入钢模具中，在500MPa～800MPa的压力下压制2min～4min，然后以200MPa～300MPa的压制压力从模具中脱出，得到由固结的粘结层、钼粉层和钨粉层依次形成的复合压坯；步骤6：烧结成型将石墨与步骤5制得的复合压坯依次放入石墨模具中，复合压坯的粘结层与石墨相接触，将该石墨模具置于压力为50MPa～100MPa、真空度为2.8×10-3Pa～6.6×10-3Pa、温度为2200±10℃的真空热压烧结炉内，烧结1小时～2小时，得到靶材毛坯；步骤8：磨削加工将上步得到的靶材毛坯安装在动态平衡机上，磨削加工，即制得大功率X线管用WMo石墨复合阳极靶材。