The invention discloses a method for manufacturing high purity boron target with high density and high hardness, which is pure boron powder by spark plasma sintering technology on the purity of not less than 99.9%, the particle size of less than 10 m for consolidation, applied for 20 ~ 50MPa, axial pressure by cascade at 50 to 150 DEG C the /min is heated to 1480 to 1630 DEG C after holding for 3 ~ 10min, you can get the size of not less than 20mm, the thickness of not less than 5mm, the density of not less than 92%, the microstructure is fine and uniform high hardness and high purity boron target. The invention has the advantages of simple process, short cycle and low cost. The boron target can be finished after a small amount of grinding processing, and can be used for sputtering coating in the fields of nuclear physics, laser physics and functional glass, and has wide application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种高致密度高硬度的高纯硼靶的制造方法
本专利技术属于靶材制造领域，尤其涉及一种制造高熔点非金属单质靶材的方法。
技术介绍
硼靶是核物理、激光物理和功能玻璃等领域常用的膜靶之一。传统的靶材制造方法是采用粉末冶金技术将一定纯度的原料粉末压制成形后，经高温烧结而制得。然而常规烧结方法，如真空烧结、热压等，耗时长、能耗大、效率低，且所制得的硼靶密度低(致密度低于80％)、机械强度差、易碎，不适合在溅射镀膜过程中使用。近年来，根据不同的应用要求，专利技术了静电振动、高压电喷、离心沉淀、聚焦重离子束溅射和电子轰击等硼靶制备技术。但是上述方法制备得到的硼靶厚度有限(通常只有几百微米)，且需衬底作支撑、成本昂贵。放电等离子烧结(SPS)技术是利用强脉冲直流电流流经粉末或模具产生焦耳热而对粉末进行快速固结成形的一种新技术。该烧结技术可显著降低成形温度和成形时间，并在粉末颗粒间隙中产生等离子活化、放电冲击压和电场辅助扩散效应等一系列特殊效应，被认为是制备细晶、纳米晶高致密块体材料的一种高效低成本方法。更重要的是，采用SPS技术固结粉末时既不需要对粉末进行预成形，也不需要添加任何润滑...
【技术保护点】
一种高致密度高硬度的高纯硼靶的制造方法，其特征在于：将纯度不低于99.9％的单质硼粉装入石墨模具中预压，然后再置于放电等离子烧结系统中，梯级施加20～50MPa的轴向压力的同时以50～150℃/min加热至1480～1630℃后保温3～10min，对硼粉进行固结成形，即获得致密度不小于92％的高硬度高纯硼靶材。
【技术特征摘要】
1.一种高致密度高硬度的高纯硼靶的制造方法，其特征在于：将纯度不低于99.9％的单质硼粉装入石墨模具中预压，然后再置于放电等离子烧结系统中，梯级施加20～50MPa的轴向压力的同时以50～150℃/min加热至1480～1630℃后保温3～10min，对硼粉进行固结成形，即获得致密度不小于92％的高硬度高纯硼靶材。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、选用纯度不低于99.9％、粒径不大于10μm的单质硼粉；根据所需硼靶的尺寸，称取一定重量的单质硼粉以备用；步骤2、取石墨模具，将称重好的单质硼粉装填进所述石墨模具内；然后采用手动液压机对装好单质硼粉的石墨模具进行预压，压力为8～12MPa；步骤3、在预压后的石墨模具...
【专利技术属性】
技术研发人员：张久兴，胡可，杨新宇，李志，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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