一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，属于金属靶材的制备技术领域。其包括炉体、送料机构、坩埚、水冷模块、电子枪、真空系统和充气结构，所述炉体分为炉室和电子枪室，所述水冷模块包括水冷模具和设于该水冷模具下方的水冷拉锭机构；真空系统和充气结构分别与炉室和电子枪室相连，坩埚设于炉室内部，送料机构的送料口设于坩埚上方，坩埚的出流口设于水冷模具的储液区的上方，水冷模具和坩埚的上方设有电子枪，其特征在于，所述坩埚设有不少于2个出流口，每个出流口的下方均设有一个水冷模块。本实用新型专利技术所述的装置，可实现一埚多模，极大提高生产效率。

A Device for Preparing Refractory Rare Metal Targets in One Pot and Multi-mode

The utility model relates to a device for preparing refractory rare metal targets with one pot and multi-mode, belonging to the technical field of preparing metal targets. The utility model comprises a furnace body, a feeding mechanism, a crucible, a water-cooling module, an electronic gun, a vacuum system and an inflatable structure. The furnace body is divided into a furnace chamber and an electronic gun chamber. The water-cooling module comprises a water-cooling die and a water-cooling drawing ingot mechanism under the water-cooling die. The vacuum system and an inflatable structure are respectively connected with the furnace chamber and the electronic gun chamber, and the crucible is arranged in the furnace chamber and the feeding port of the feeding mechanism. The utility model is characterized in that the crucible is arranged above the crucible, the outlet of the crucible is arranged above the liquid storage area of the water-cooled mould, and the upper part of the water-cooled mould and the crucible is provided with an electronic gun. The crucible is provided with not less than two outlets, and a water-cooled module is arranged below each outlet. The device of the utility model can realize one pot with multiple modes and greatly improve the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置
本技术涉及一种一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，属于金属靶材的制备

技术介绍
在本
中,难熔稀有金属指熔点高于1650℃的稀有金属，包括铌、钽、钛、钼中的一种或多种。现有技术中，难熔稀有金属靶材的生产均为一埚一模，一个坩埚只能一次性生产一模金属靶材，生产效率低。此外，对于旋转金属靶材，目前主要通过粉末冶金的方式来制备，该方式工艺路线繁琐，成本较高，制备出的产品致密性较差。同时，在整个生产过程中，初级原料为高纯金属粉，经过后续多道生产工艺，生产过程中会对产品产生多次污染，导致最终得到的产品纯度低于初始原料的纯度。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本技术提出了一种新的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置。本技术是采用以下的技术方案实现的：一种一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，包括炉体、送料机构、坩埚、水冷模块、电子枪、真空系统和充气结构，所述炉体分为炉室和电子枪室，所述水冷模块包括水冷模具和设于该水冷模具下方的水冷拉锭机构；真空系统和充气结构分别与炉室和电子枪室相连，坩埚设于炉室内部，送料机构的送料口设于坩埚上方，坩埚的出流口设于水冷模具的储液区的上方，水冷模具和坩埚的上方设有电子枪，所述坩埚设有不少于2个出流口，每个出流口的下方均设有一个水冷模块。优选地，所述真空系统包括炉室真空系统和电子枪真空系统，所述炉室真空系统与炉室相连，所述电子枪真空系统与电子枪室相连，炉室真空系统包括机械泵、罗茨泵和扩散泵，电子枪真空系统包括机械泵、罗茨泵和分子泵。本技术公开了一种一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，坩埚设有多个出流口，每个出流口下方均设有水冷模具和水冷拉锭机构，可实现一埚多模，极大提高生产效率。进一步地，所述坩埚设有2个出流口，2个出流口相对设置在坩埚的两侧。进一步地，所述水冷模块的规格相同。可一次性制备多个同材质同规格的金属靶毛坯。本技术所述的同规格，是指大小和形状均相同的情形。进一步地，所述水冷模块的规格至少有2种。可一次性制备多个同材质不同规格的金属靶毛坯。本技术所述的不同规格，是指形状相同大小不同、形状不同大小相同或形状和大小均不同的任意一种情形。进一步地，所述水冷模具包括中心部分和外围部分，中心部分包括第一水冷盘，外围部分包括第二水冷盘，第二水冷盘设有第一通孔，所述第一通孔的孔径大于第一水冷盘的外径，第一水冷盘放置在第一通孔中，第一水冷盘外径和第一通孔内径之间的空间为储液区；所述外围部分和中心部分均设有冷却水通路。在本技术中，通过拉锭机构将水冷模具内凝固的金属拉出模具，保证模具内可持续流入金属液，可生产长度较长的旋转金属靶。同时，由于不需要保持全液态，仅保证模具内上部熔池即可，因此可采用小功率电子束，降低了生产能耗。进一步地，所述中心部分还包括固定于第一水冷盘下方的管状件，所述冷却水通路开设于管状件内部并通入第一水冷盘内部。管状件作为第一水冷盘的供水通路。进一步地，所述第一水冷盘为圆形水冷盘，第二水冷盘为环状水冷盘，所述第一水冷盘和第二水冷盘呈同心圆设置；所述水冷拉锭机构包括台面和与台面固定连接的支座，所述台面设于第二水冷盘和第一水冷盘的下方，台面和支座开设有第二通孔，管状件穿过所述第二通孔。第一水冷盘和第二水冷盘之间的空间为环形空间，使用本技术所述的水冷模具进行拉锭可得到圆管状金属靶。管状件可从第二通孔中穿过，为第一水冷盘送入冷却水。进一步地，所述管状件沿轴向开设有进水孔，进水孔的周围设有环形出水孔，进水孔和环形出水孔通过第一水冷盘内部的冷却水通路连通。冷却水从设于中间的进水孔进入，从设于进水孔周围的环形出水孔流出，环形出水孔中的水可起到类似水幕的作用，给进水孔中的水隔热，从而避免不同位置冷却程度不均造成的靶材质量问题。进一步地，所述第一水冷盘的上棱边和第二水冷盘第一通孔的上棱边设有倒角。优选地，所述倒角为45°倒角，倒角的设置有助于难熔稀有金属溶液向储液区倾注。进一步地，所述第一水冷盘的厚度和第二水冷盘的厚度为80-120mm，第一水冷盘的厚度和第二水冷盘的厚度相同。本技术所述的难熔稀有金属包括铌、旋转难熔稀有金属、钛、钼中的一种或多种。在本
中,难熔稀有金属指熔点高于1650℃的稀有金属。本技术的有益效果是：本技术所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，可将纯度较低的金属原料经过电子束熔炼，去除其中大部分杂质元素，得到高纯金属(>4N)，达到金属靶对材料纯度的要求。其坩埚设有多个出流口，每个出流口下方均设有水冷模具和水冷拉锭机构，可实现一埚多模，进行金属靶毛坯的同步制作，可一次性制备多个同材质同规格或同材质不同规格的金属靶毛坯，极大提高生产效率。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的水冷模具的剖视示意图。图3是图2的俯视示意图。图4是图2的A-A面剖面示意图。图中：1、第一水冷盘；2、第二水冷盘；3、储液区；4、冷却水通路；5、进水孔；6、环形出水孔；7、管状件；8、炉体；9、送料机构；10、坩埚；11、水冷拉锭机构；1101、台面；1102、支座；12、电子枪；13、充气结构；14、出流口；15、机械泵；16、罗茨泵；17、扩散泵；18、分子泵；19、固态金属管；20、倒角。具体实施方式为了使本技术目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本技术作进一步详细说明。实施例一：如图1所示，本技术所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，包括炉体8、送料机构9、坩埚10、水冷模块、电子枪12、真空系统和充气结构13，所述炉体分为炉室和电子枪室，所述水冷模块包括水冷模具和设于该水冷模具下方的水冷拉锭机构11；真空系统和充气结构分别与炉室和电子枪室相连，坩埚设于炉室内部，送料机构的送料口设于坩埚上方，坩埚的出流口14设于水冷模具的储液区3的上方，水冷模具和坩埚的上方设有电子枪，所述坩埚设有不少于2个出流口，每个出流口的下方均设有一个水冷模块。所述坩埚设有2个出流口，2个出流口相对设置在坩埚的两侧。本技术中，两个水冷模块的形状相同，大小不同，使用这两个水冷模块得到的两个毛坯具有相同的形状，不同的尺寸。本实施例中，所述坩埚为铜坩埚，所述充气结构为充气阀。实施例二：如图1所示，本技术所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，包括炉体、送料机构、坩埚、水冷模块、电子枪、真空系统和充气结构，所述炉体分为炉室和电子枪室，所述水冷模块包括水冷模具和设于该水冷模具下方的水冷拉锭机构；真空系统和充气结构分别与炉室和电子枪室相连，坩埚设于炉室内部，送料机构的送料口设于坩埚上方，坩埚的出流口设于水冷模具的储液区的上方，水冷模具和坩埚的上方设有电子枪，所述坩埚设有不少于2个出流口，每个出流口的下方均设有一个水冷模块。所述坩埚设有2个出流口，2个出流口相对设置在坩埚的两侧。本技术中，两个水冷模块的规格相同。如图2-图4所示，所述水冷模具包括中心部分和外围部分，中心部分包括第一水冷盘1和固定于第一水冷盘下方的管状件，所述第一水冷盘为圆形水冷盘；外围部分包括第二水冷盘2，第二水冷盘为环状水冷盘，第二水冷盘设有第一通孔，环状水冷盘的内孔为所述第一通孔，所述第一通孔的孔径大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，包括炉体(8)、送料机构(9)、坩埚(10)、水冷模块、电子枪(12)、真空系统和充气结构(13)，所述炉体(8)分为炉室和电子枪(12)室，所述水冷模块包括水冷模具和设于该水冷模具下方的水冷拉锭机构(11)；真空系统和充气结构(13)分别与炉室和电子枪(12)室相连，坩埚(10)设于炉室内部，送料机构(9)的送料口设于坩埚(10)上方，坩埚(10)的出流口(14)设于水冷模具的储液区(3)的上方，水冷模具和坩埚(10)的上方设有电子枪(12)，其特征在于，所述坩埚(10)设有不少于2个出流口(14)，每个出流口(14)的下方均设有一个水冷模块。

【技术特征摘要】
1.一种一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，包括炉体(8)、送料机构(9)、坩埚(10)、水冷模块、电子枪(12)、真空系统和充气结构(13)，所述炉体(8)分为炉室和电子枪(12)室，所述水冷模块包括水冷模具和设于该水冷模具下方的水冷拉锭机构(11)；真空系统和充气结构(13)分别与炉室和电子枪(12)室相连，坩埚(10)设于炉室内部，送料机构(9)的送料口设于坩埚(10)上方，坩埚(10)的出流口(14)设于水冷模具的储液区(3)的上方，水冷模具和坩埚(10)的上方设有电子枪(12)，其特征在于，所述坩埚(10)设有不少于2个出流口(14)，每个出流口(14)的下方均设有一个水冷模块。2.根据权利要求1所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，其特征在于，所述坩埚(10)设有2个出流口(14)，2个出流口(14)相对设置在坩埚(10)的两侧。3.根据权利要求1所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，其特征在于，所述水冷模块的规格相同。4.根据权利要求1所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，其特征在于，所述水冷模块的规格至少有2种。5.根据权利要求1所述的一埚多模制备难熔稀有金属靶的装置，其特征在于，所述水冷模具包括中心部分和外围部分，中心部分包括第一水冷盘(1)，外围部分包括第二水冷盘(2)，第二水冷盘(2)设有第一通孔，所述第一通孔的孔径大于第一水冷盘(1)的外径，第一水冷盘(1)放置在第一通孔中，第一水冷盘(1)外径和第一通孔内径之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，郭校亮，陈良杰，刘勋海，
申请(专利权)人：青岛蓝光晶科新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37