專利名稱：用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備靶材的工藝，特別是涉及一種用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及其方法。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)靶材具有利用率高、使用時(shí)間長、濺射過程中產(chǎn)生較少的電弧等優(yōu)點(diǎn)，因而日益受到人們的關(guān)注，并越來越多的運(yùn)用到真空鍍膜領(lǐng)域。一些陶瓷旋轉(zhuǎn)靶或低強(qiáng)度的金屬旋轉(zhuǎn)靶通常需要綁定在金屬背管上，以提高靶材的強(qiáng)度或?yàn)R射過程中的導(dǎo)熱性能。目前鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶的制作方法有噴涂法和分節(jié)綁定法。噴涂法是通過氣體等離子強(qiáng)烈加熱所關(guān)注材料的粉末或線材，并在受控的氣氛下以高速噴涂到襯管上。噴涂法在旋轉(zhuǎn)靶材的制備中雖然常用，但是噴涂靶材具有材料密度低、含氣高等缺點(diǎn)。分節(jié)綁定法是把單節(jié)管狀靶材和金屬背管用低熔點(diǎn)的銦或錫等焊料焊合在一起。 這種方法由于需要在靶材和背管之間的縫隙里填充大量的金屬銦等焊料，制作成本較高， 而且在濺射過程中，由于靶材受熱溫度升高，低熔點(diǎn)的焊料容易熔化，導(dǎo)致靶材松動(dòng)，影響靶材的使用。由此可見，上述現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)靶材的制作方法，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)靶材的制作方法存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般工藝方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。有鑒于上述現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)靶材的制作方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及其方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)靶材的制作方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后， 終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)靶材的制作方法存在的缺陷，而提供一種新型的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，所要解決的技術(shù)問題是使其使用壽命高，成本低，制作簡便，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，所要解決的技術(shù)問題是使其制作成本低，并且速度快，從而更加適于實(shí)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，包括底座，固定在所述底座上的金屬襯管和外模具，所述金屬襯管設(shè)置在外模具內(nèi)，所述底座內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部加熱器，所述外模具的外部設(shè)置有外部加熱器，所述金屬襯管和所述外模具的頂部之間設(shè)置有石墨槽。
前述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其中，所述外部加熱器為多節(jié)外部加熱器。前述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其中，所述外模具為圓筒型。前述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其中，所述外模具為拼裝的兩個(gè)半圓筒型模具。前述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其中，所述底座上設(shè)置有固定所述金屬襯管和外模具的凹槽，在所述凹槽內(nèi)設(shè)置有石墨墊片。依據(jù)本發(fā)明提出的一種制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，包括如下步驟
A、打開設(shè)置在模具內(nèi)的多節(jié)外加熱器和內(nèi)加熱器，進(jìn)行預(yù)熱，并且使得制備模具內(nèi)充滿惰性保護(hù)氣體；
B、將旋轉(zhuǎn)靶的基材預(yù)先用熔煉爐熔化，澆鑄前溶液的溫度高于基材熔點(diǎn)的溫度 50-100°C，然后把基材溶液緩慢的通過設(shè)置在制備模具頂部的石墨槽澆注到制備模具腔體內(nèi)；
C、澆注完成后，關(guān)閉外側(cè)最底端的那節(jié)外加熱器的電源，等待2-10分鐘后再關(guān)閉上一節(jié)的外部加熱器，以此類推，最后把所有的外加熱器都關(guān)閉后，再關(guān)閉內(nèi)部加熱器；
D、等待模具冷卻到室溫，便可打開模具，取出靶材。前述的制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，其中，所述基材為鋁或鋁基合金。前述的制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，其中，在步驟A中充入惰性保護(hù)氣體為氬氣。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及其方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具的旋轉(zhuǎn)濺射靶成本低、制作簡單，同時(shí)靶材與襯管的結(jié)合強(qiáng)度高，具有放電平穩(wěn)、使用效率高，鍍膜效率高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，制作的旋轉(zhuǎn)靶材的速度快，成本低， 并且壽命高，具有實(shí)用價(jià)值。綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及制作方法，使用壽命高，成本低，制作簡便。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)靶材的制作方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、 實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為本發(fā)明所述用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具的主視圖； 圖2為本發(fā)明所述用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具的俯視圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及制作方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。請參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具包括底座5、金屬襯管3、外模具2和石墨澆鑄流槽1、內(nèi)加熱器4和外加熱器6，底座5 上設(shè)置有固定金屬襯管3和外模具2的凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)置有石墨墊片，外模具2為拼裝的兩個(gè)半圓筒型模具，拼裝前，外模具2內(nèi)側(cè)刷上脫模劑，通過螺栓使得兩個(gè)半圓筒型模具固定在一起。金屬襯管3設(shè)置在外模具2內(nèi)，底座5內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部加熱器4，外模具2的外部設(shè)置有外部加熱器6，外部加熱器6為多節(jié)外部加熱器。本發(fā)明的一種制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，制作旋轉(zhuǎn)靶材的原料為鋁或鋁基合金，包括如下步驟
A、打開設(shè)置在模具內(nèi)的多節(jié)外加熱器6和內(nèi)加熱器4，進(jìn)行預(yù)熱，并且使得制備模具內(nèi)充滿氬氣，預(yù)熱時(shí)，內(nèi)加熱器4和外加熱器6的溫度設(shè)置在300-600°C，模具的頂部用石棉覆蓋保溫，預(yù)熱0. 5 2小時(shí)。；
B、將旋轉(zhuǎn)靶的基材預(yù)先用熔煉爐熔化，澆鑄前溶液的溫度高于基材熔點(diǎn)的溫度100°C， 然后把基材溶液緩慢的通過設(shè)置在制備模具頂部的石墨槽澆注到制備模具腔體內(nèi)；
C、澆注完成后，關(guān)閉外側(cè)最底端的那節(jié)外加熱器的電源，等待10分鐘后再關(guān)閉上一節(jié)的外加熱器6，以此類推，最后把所有的外加熱器6都關(guān)閉后，再關(guān)閉內(nèi)部加熱器4 ；
D、等待模具冷卻到室溫，便可打開模具，取出靶材，對靶材作后續(xù)的加工。上述如此結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及制作方法的技術(shù)創(chuàng)新，對于現(xiàn)今同行業(yè)的技術(shù)人員來說均具有許多可取之處，而確實(shí)具有技術(shù)進(jìn)步性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征在于，包括底座，固定在所述底座上的金屬襯管和外模具，所述金屬襯管設(shè)置在外模具內(nèi)，所述底座內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部加熱器，所述外模具的外部設(shè)置有外部加熱器，所述金屬襯管和所述外模具的頂部之間設(shè)置有石墨槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征在于，所述外部加熱器為多節(jié)外部加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征在于，所述外模具為圓筒型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征在于，所述外模具為拼裝的兩個(gè)半圓筒型模具。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具，其特征在于，所述底座上設(shè)置有固定所述金屬襯管和外模具的凹槽，在所述凹槽內(nèi)設(shè)置有石墨墊片。
6.一種制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，其特征在于，包括如下步驟A、打開設(shè)置在模具內(nèi)的多節(jié)外加熱器和內(nèi)加熱器，進(jìn)行預(yù)熱，并且使得制備模具內(nèi)充滿惰性保護(hù)氣體；B、將旋轉(zhuǎn)靶的基材預(yù)先用熔煉爐熔化，澆鑄前溶液的溫度高于基材熔點(diǎn)的溫度 50-100°C，然后把基材溶液緩慢的通過設(shè)置在制備模具頂部的石墨槽澆注到制備模具腔體內(nèi)；C、澆注完成后，關(guān)閉外側(cè)最底端的那節(jié)外加熱器的電源，等待2-10分鐘后再關(guān)閉上一節(jié)的外部加熱器，以此類推，最后把所有的外加熱器都關(guān)閉后，再關(guān)閉內(nèi)部加熱器；D、等待模具冷卻到室溫，便可打開模具，取出靶材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，其特征在于，所述基材為鋁或鋁基合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，其特征在于，在步驟A中充入惰性保護(hù)氣體為氬氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具及其方法，一種用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具包括底座，固定在所述底座上的金屬襯管和外模具，所述金屬襯管設(shè)置在外模具內(nèi)，所述底座內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部加熱器，所述外模具的外部設(shè)置有外部加熱器，所述金屬襯管和所述外模具的頂部之間設(shè)置有石墨槽。本發(fā)明用于制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的模具的旋轉(zhuǎn)濺射靶成本低、制作簡單，同時(shí)靶材與襯管的結(jié)合強(qiáng)度高，具有放電平穩(wěn)、使用效率高，鍍膜效率高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的制備鋁及鋁基合金旋轉(zhuǎn)靶材的方法，制作的旋轉(zhuǎn)靶材的速度快，成本低，并且壽命高，具有實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)B22C9/24GK102430718SQ201110441978
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者曹興民, 朱振華 申請人:昆山全亞冠環(huán)?？萍加邢薰?br>