一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材及其制备方法。本发明专利技术通过球磨再砂磨的方式实现原料粒径的纳米化，并且结合两次烧结方式，在初级烧结过程实现混合氧化物间不同氧化物的固相反应，得到锆酸镧基材料，经后续粉碎、成型以及水分和粘结剂的使用，确保颗粒间的间隙和距离，达到较低的密度，结合所述第二次烧结，实现陶瓷靶材内部水分和粘结剂的充分去除，并完成体积收缩，使体积达到稳定的尺寸，同时完成了体积致密化，得到具有一定体积密度且体积稳定性的烧绿石结构的锆酸镧基陶瓷靶材，在潮湿环境下经长时间放置仍能稳定保持稳定的尺寸，不发生粉化。

A lanthanum zirconate ceramic target for electron beam physical vapor deposition and its preparation method

The invention provides a lanthanum zirconate ceramic target for electronic beam physical vapor deposition and a preparation method. The present invention by ball milling milling method of nano particle size, and combined with the two sintering, sintering process in the primary implementation of mixed oxides between different oxide solid phase reaction by lanthanum zirconate based materials, with subsequent crushing, molding and bonding agent and water use, ensure that the gap between the particles and distance to reach the lower density, combined with the second sintering, fully realize the removal of ceramic target moisture and binder, and complete the volume contraction, the volume reached a stable size, while the completion of the volume of densification, with a certain volume density and the volume stability of burning lanthanum zirconate based ceramic target pyrochlore structure in a humid environment, by placing a long time still can remain stable stable size, no powder.

【技术实现步骤摘要】
一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷靶材
，尤其涉及一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材及其制备方法。
技术介绍
锆酸镧基材料包括La2Zr2O2以及在此基础上利用其它稀土元素在La位和Zr位上进行掺杂后的材料，具有比氧化钇稳定氧化锆YSZ更低的热导率，更好的高温相稳定性能以及更好的抗烧结性，是一种新型的热障涂层陶瓷材料。利用电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备的锆酸镧基材料涂层具有更高的应变容限，热循环寿命比等离子喷涂(PS)制备的涂层提高近8倍；并且采用EB-PVD方法制备的锆酸镧基材料涂层的界面结合强度大，表面光洁度高。因此，采用EB-PVD方法制备锆酸镧基材料涂层成为制备航空涡轮发动机转子叶片和导向叶片涂层的主要方法。作为EB-PVD制备涂层的原材料，锆酸镧基陶瓷靶材的性能将直接影响EB-PVD沉积涂层的工艺及涂层的结构和使用性能。目前，锆酸镧基陶瓷材料主要采用自蔓延燃烧法、化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、溶胶-凝胶自蔓延燃烧法或水热法制备超细非晶粉末，再结合高温烧结工艺制备致密陶瓷材料。现有的烧结工艺中，多采用不低于1600℃的烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：(1)将包含氧化锆和氧化镧的混合氧化物进行湿法球磨，得到球磨浆料；(2)按照砂磨转速从低到高的顺序依次对所述步骤(1)得到的球磨浆料进行砂磨，得到砂磨浆料；(3)将所述步骤(2)得到的砂磨浆料进行干燥，得到混合氧化物粉体；(4)将所述步骤(3)得到的混合氧化物粉体压制后进行初级烧结，得到初级烧结体；所述初级烧结的温度为1350～1450℃；(5)将所述步骤(4)得到的初级烧结体进行粉碎造粒，得到球形颗粒粉料；(6)将所述步骤(5)得到的颗粒粉料进行成型处理，得到陶瓷靶坯；(7)将所述步骤(6)得到的陶瓷靶坯进行第二次烧结，得到电...

【技术特征摘要】
1.一种电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：(1)将包含氧化锆和氧化镧的混合氧化物进行湿法球磨，得到球磨浆料；(2)按照砂磨转速从低到高的顺序依次对所述步骤(1)得到的球磨浆料进行砂磨，得到砂磨浆料；(3)将所述步骤(2)得到的砂磨浆料进行干燥，得到混合氧化物粉体；(4)将所述步骤(3)得到的混合氧化物粉体压制后进行初级烧结，得到初级烧结体；所述初级烧结的温度为1350～1450℃；(5)将所述步骤(4)得到的初级烧结体进行粉碎造粒，得到球形颗粒粉料；(6)将所述步骤(5)得到的颗粒粉料进行成型处理，得到陶瓷靶坯；(7)将所述步骤(6)得到的陶瓷靶坯进行第二次烧结，得到电子束物理气相沉积用锆酸镧基陶瓷靶材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合氧化物还包括氧化铈和/或氧化铒。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中湿法球磨的转速为60～80r/min；所述湿法球磨的时间为15～20min；所述湿法球磨的球料比为1:1.5～1:2.5；所述湿法球磨的料水比为1:1～1.5:1；所述湿法球磨用分散相为去离子水；所述湿法球磨用分散剂为聚甲基丙烯酸胺；所述分散剂的质量为混合氧化物质量的0.7～1.0％。4.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢敏，宋希文，郜建全，安胜利，包金小，周芬，张永和，郭文荣，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15