[实用新型]一种镧热还原法制备的金属靶材装置

说明书

本实用新型公开了一种镧热还原法制备的金属靶材装置，包括稀土氧化物，金属镧碎屑，不锈钢模具，坩埚，真空还原炉，靶模，其特征在于所述不锈钢模具中设有稀土氧化物与金属镧碎屑的混合物，且稀土氧化物：金属镧碎屑的比例为1:1.2‑1.5；所述混合物在不锈钢模具中被1000×10⁵Pa‑10000×10⁵Pa的压制压力压制成块状，形成成型板坯；所述板坯设置在坩埚中，坩埚放置在真空还原炉中；且靶模位于坩埚的中央顶部，在靶模口处固定广口收集器，且靶模倒置固定在真空还原炉顶部；该装置可以缩短生产流程，减少金属氧化环节，模具可多次使用，节约材料，支撑的金属靶材密度高，密度均匀，成本低，易加工等优点，完全能够满足OLED屏幕使用要求的密度与纯度，内含杂质少。

技术领域

本实用新型涉及一种金属靶材制备装置，具体涉及一种镧热还原法制备的金属靶材装置。

背景技术

近年来随着新技术和新材料快速发展，特别是微电子行业的新器件和新材料飞速发展，高技术材料由体材向薄膜转移。采用金属靶材用溅射沉积的方式在基板上形成的各种功能薄膜，由于溅射源薄膜致密度高，与基材之间附着性好，可应用于装饰，工模具，玻璃，电子器件，半导体，磁记录，平面显示，太阳能电池等众多领域。据预测，未来5年，全球范围内靶材的市场需求量每年以20%速度增长，市场规模将超过160亿美元。

稀土金属靶材的生产工艺主要包括熔炼铸造法和粉末烧结法。熔炼铸造法制备的靶材杂质含量低，且能高密度化，大型化。常用熔炼方法有真空感应熔炼，真空电弧熔炼等。但对于熔点和密度相差很大的两种或两种以上金属，用普通的熔炼法一般难以获得成分均匀的合金靶材。而粉末冶金法则容易获得均匀细晶结构，节约原材料，生产效率高等有点。工艺包括热压，真空热压，等静压等。

现在的靶材制作装置制作工艺由于原料采用稀土金属进行二次还原蒸馏，工艺流程长，在这个过程原料非常容易氧化，原料氧化对于靶材有着致命的影响，同时为了靶材能够达到使用所需密度均是采用真空热压法进行压制，以满足可用密度要求，但是此方法所挤压的靶材密度不一致，靶材与模具的分离也比较复杂，每次分离均需要使用铣床破坏模具进行分离，这样不仅模具只能是一次性使用，而且非常容易造成靶材污染，靶材上容易粘连模具的材料，在使用时，特别是OLED屏幕的制作，只要有一个像素点被靶材上的杂物所污染，整块屏幕便只能作废，并且制造成本高，废料产生多，不易回收，效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种镧热还原法制备的金属靶材装置，该装置可以缩短生产流程，减少金属氧化环节，模具可多次使用，节约材料，支撑的金属靶材密度高，密度均匀，成本低，易加工等优点，完全能够满足OLED屏幕使用要求的密度与纯度，内含杂质少。

一种镧热还原法制备的金属靶材装置，包括稀土氧化物，金属镧碎屑，不锈钢模具，坩埚，真空还原炉，靶模，其特征在于所述不锈钢模具中设有稀土氧化物与金属镧碎屑的混合物，且稀土氧化物：金属镧碎屑的比例为1:1.2-1.5；所述混合物在不锈钢模具中被1000×10⁵Pa -10000×10⁵Pa的压制压力压制成块状，形成成型板坯；所述板坯设置在坩埚中；所述真空还原炉中设有坩埚，在真空还原炉的顶盖上设有圆环，圆环边侧对称的设有固定螺栓，在圆环上还对称的设有用于吻合靶模的凹槽；且靶模位于坩埚的中央顶部，在靶模口处固定广口收集器，且靶模倒置固定在真空还原炉顶部的圆环内；所述真空还原炉内真空度为10^-3Pa，真空还原炉内温度为加热1000-1500℃对板坯进行蒸馏，板坯在真空中被蒸馏到靶模中，形成金属稀土金属毛坯，再对稀土金属毛坯进行表面加工得到金属靶材。

所述靶模为两个对扣的半圆桶结构，且在半圆桶两侧设有固定板，固定板上设有通孔；所述固定板通过螺栓可拆卸的对扣固定。

优选地，所述金属镧是由钙还原法制备而成。