The invention belongs to the technical field of the preparation of powder metallurgy products, and relates to a device and method for preparing a sample of refractory metal materials with high throughput. With high throughput research device, the solution of the inorganic salt solution component storage tank is added to the inorganic salt solution mixing tank under the control of the computer. The inorganic salt solution enters the mixed dryer through the atomizing nozzle and is mixed and dried with the refractory metal powder. The mixed powder after spray drying is reduced, the reduced powder is laminated in the wedge rubber sleeve, and cold isostatic pressing is applied to obtain the refractory metal powder with different components. The refractory metal powder slabs were sintered in a multi temperature sintering furnace, and the wedge-shaped sintered billets with different components and different sintering temperatures were obtained. The cuneiform sintered billet is rolled to get the deformation body with continuous change of deformation. This method can according to application requirements difficult to design composition and process parameters optimization of molten metal, shorten the development cycle, improve the precision of refractory metal product design.
【技术实现步骤摘要】
一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法
本专利技术属于粉末冶金制备
,涉及一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法。
技术介绍
高纯钨、钼、铼材料用作坩埚、热场、靶材或发热体,在微电子、半导体照明、以及高端装备领域有重要的用途。高纯钨具有高电子迁移抗力、高温稳定性以及非常高的电子发射系数,广泛用作半导体大规模集成电路的门电路电极材料、布线材料和屏蔽金属材料。高纯金属钨靶是制造集成电路的基本材料之一,其市场前景与集成电路发展密切相关。若钨靶纯度不高,将造成大规模集成电路的作业可靠性降低,甚至产生泄电现象,采用高纯钨,可减少甚至消除有害杂质的影响,提高终端产品的性能。高纯钼靶材广泛用于导电玻璃、光学玻璃、离子镀膜等行业。钨、钼、铼材料的纯度提高后,由于缺少第二相质点作为再结晶形核核心,在高温烧结和热变形后容易发生晶粒非均匀长大,导致材料力学性能、溅射等使用性能严重下降。不同杂质元素对难熔金属材料组织性能的影响程度和影响机制不同。钨、钼、铼材料的晶粒长大行为及显微组织的均匀性受杂质元素的种类和含量、烧结温度和烧结气氛、形变工艺参数等多个参数的影响,影响机制复杂。为更好地控制及改善高纯难熔金属材料的组织性能,首先应将原料粉末中的杂质元素的含量控制在合理范围内,其次应在制备过程的各个工艺环节严格控制杂质元素含量及制备工艺参数。为了系统研究金属杂质元素(Na、K、Fe、Ni、Cr、Cu、Al、U、Th等)、非金属杂质元素(O、N、H等)、粉末特性、烧结和形变工艺参数对高纯难熔金属材料组织性能的影响,在高纯钨、钼、铼材料的研制过程中引入高通量研究方法 ...
【技术保护点】
一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置,其特征在于:包括无机盐溶液组元储存罐(1)、蠕动泵(2)、计算机(3)、溶液输送通道(4)、无机盐溶液混合罐(5)、高压气体(6)、雾化喷嘴通道(7)、混合干燥器(8)、控温装置(9)、气力输送装置(10)、难熔金属粉末储存罐(11)、粉末还原炉(12)、楔形橡胶包套及冷等静压(13)、多温度段气氛烧结炉(14)、楔形样品轧制(15);无机盐溶液组元储存罐(1)通过蠕动泵(2)在计算机(3)的控制下经溶液输送通道(4)连接无机盐溶液混合罐(5),无机盐溶液混合罐(5)通过蠕动泵(2)连接混合干燥器(8),难熔金属粉末储存罐(11)通过气力输送装置(10)连接混合干燥器(8),混合干燥器(8)与粉末还原炉(12)衔接,粉末还原炉(12)与楔形橡胶包套及冷等静压(13)衔接,楔形橡胶包套及冷等静压(13)与多温度段气氛烧结炉(14)衔接。
【技术特征摘要】
1.一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置,其特征在于:包括无机盐溶液组元储存罐(1)、蠕动泵(2)、计算机(3)、溶液输送通道(4)、无机盐溶液混合罐(5)、高压气体(6)、雾化喷嘴通道(7)、混合干燥器(8)、控温装置(9)、气力输送装置(10)、难熔金属粉末储存罐(11)、粉末还原炉(12)、楔形橡胶包套及冷等静压(13)、多温度段气氛烧结炉(14)、楔形样品轧制(15);无机盐溶液组元储存罐(1)通过蠕动泵(2)在计算机(3)的控制下经溶液输送通道(4)连接无机盐溶液混合罐(5),无机盐溶液混合罐(5)通过蠕动泵(2)连接混合干燥器(8),难熔金属粉末储存罐(11)通过气力输送装置(10)连接混合干燥器(8),混合干燥器(8)与粉末还原炉(12)衔接,粉末还原炉(12)与楔形橡胶包套及冷等静压(13)衔接,楔形橡胶包套及冷等静压(13)与多温度段气氛烧结炉(14)衔接。2.一种采用权利要求1所述装置高通量研究制备难熔金属材料样品的方法,其特征在于:首先将水溶性的难熔金属盐溶液或掺杂用盐溶液储存在无机盐溶液组元储存罐(1)内,蠕动泵(2)在计算机(3)的控制下通过溶液输送通道(4)向不同的无机盐溶液混合罐(5)内加注不同的无机盐溶液组元,其中各种无机盐溶液的加注量由计算机控制,无机盐溶液组元在无机盐溶液混合罐内混合均匀后得到混合溶液...
【专利技术属性】
技术研发人员:章林,吴昊阳,吴茂,任淑彬,龙莹,李星宇,王光华,曲选辉,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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