[发明专利]平面锂靶材组件的制造方法和设备

说明书

公开了一种平面锂靶材组件的制造方法和设备。平面锂靶材组件的制造方法包括：提供锂靶坯和背板，所述锂靶坯具有第一主表面和与第一主表面相反的第一背面，所述背板具有第二主表面和与第二主表面相反的第二背面；将所述锂靶坯的第一主表面与所述背板的第二主表面相对设置并贴合，形成初始组件；在真空环境中，使用施压块对所述锂靶坯的第一背面施加压力，同时加热所述初始组件，使所述锂靶坯与所述背板在贴合表面处发生扩散焊接，形成平面锂靶材组件。本发明技术方案解决了平面锂靶材生产中靶材质量不佳的问题，所制造的靶材组件具有高抗拉强度，还可以解决金属锂柔软和黏性所导致的生产问题，使靶材组件的生产简洁易行，且基本无原材料浪费。

技术领域

本发明涉及金属靶材技术领域，尤其涉及制造锂靶材组件的方法和设备。

背景技术

金属锂是一种稀有元素，密度0.534g/cm³，是最轻的金属。熔点180.54℃，沸点1317℃。具有软，韧性大，延展性好，化学活性好，负电位高、比能量大，可与大量无机试剂和有机试剂发生反应，与水的反应非常剧烈的特点。

金属锂靶材可以通过溅射至玻璃上从而获得电致变色玻璃，在建筑、飞机、汽车等领域广泛应用，有助于节能和环保。

由于金属锂熔点低、不稳定、难以控制，无法通过传统的粉末冶金、喷涂等方法制备成靶材。中国专利申请号201510756173.0公开了一种金属锂靶材铸造制备方法，但是该方法仅适合铸造加工旋转靶材。目前，需要用于制造平面金属锂靶材组件的工业上适用的方法和设备。

发明内容

本发明旨在解决缺乏工业上适用的制造平面金属锂靶材组件的方法和设备的问题。

本发明的发明人致力于通过简单的焊接工艺制造平面金属锂靶材组件的研究，发现：在保护性气体(例如氩气)气氛中，可以通过焊接制造出外观很好的锂靶材组件，但存在靶材内容易有气室、鼓包等，导致使用效果不好的问题；而在真空环境中，利用真空扩散焊，不仅可以相对容易地获得平面金属锂靶材组件，而且制造出的靶材组件不易出现气室、鼓包等，具有高强度。另外，针对金属锂柔软、易变形且易粘附而不容易，发明人进一步设计了用于真空扩散焊接的设备，从而完成了本发明。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现。

本发明提供一种平面锂靶材组件的制造方法，包括：提供锂靶坯和背板，所述锂靶坯具有第一主表面和与第一主表面相反的第一背面，所述背板具有第二主表面和与第二主表面相反的第二背面；将锂靶坯的第一主表面与背板的第二主表面相对设置并贴合，形成初始组件；在真空环境中，在施压块接触锂靶坯的第一背面的情况下向初始组件施加压力，同时加热所述初始组件，使锂靶坯与背板在贴合表面处发生扩散焊接，形成平面锂靶材组件。

可选地，真空环境的真空度为1x10^-3Pa至100Pa。

可选地，对初始组件施加的压强为1MPa至25MPa。

可选地，对所述初始组件的加热的温度为100℃至180℃。

可选地，维持加热加压2-5小时。

在某些实施方案中，上述制造方法还包括：提供模具，其具有两端开放的腔室，所述腔室具有与所述锂靶坯相同的横截面形状；在形成初始组件之前，或在形成初始组件之后但在施加压力和加热之前，将所述锂靶坯置于所述腔室中，用所述模具将所述锂靶坯的四周包围。

可选地，所用的施压块具有与上述模具的腔室相同的横截面形状，从而施压块、模具和背板构成将锂靶坯包封在其中的封闭空间。