本发明专利技术公开了一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，包括制备氧化铌和金属铌的金属混合液，制备雾化颗粒，经过干燥、筛料和混匀后，利用3D打印机制备氧化铌靶材坯料，最后经过精加工处理，得到氧化铌靶材成品，涉及靶材加工技术领域；通过将氧化铌粉末和金属铌粉末熔化后形成金属混合液，采用气雾法对金属混合液进行造粒，相较于采用传统的磨粉机进行磨粉后混合造粒，一方面能够有效提高原料颗粒的密度，同时提高原料颗粒的均匀度，另一方面造粒工艺效率高，且成本消耗较低，无需对原料粉体进行纳米化，解决了原料粉体逸散浪费的问题，最后采用3D打印机进行氧化铌靶材坯料的制备，能够大幅提高氧化铌靶材的致密性，保证氧化铌靶材成品质量。品质量。品质量。
【技术实现步骤摘要】
一种环保型氧化铌靶材的加工工艺及其装置
[0001]本专利技术属于靶材加工
，具体地，涉及一种环保型氧化铌靶材的加工工艺及其装置。
技术介绍
[0002]氧化铌靶材是制备AR玻璃、ITO玻璃的重要材料，另外，氧化铌靶材也被广泛用于太阳能电池、光学玻璃和手机触屏等领域；
[0003]参考现有的专利技术专利CN104961463A中提出的一种氧化铌旋转靶材及其制备方法，该方案中通过将原料粉体进行纳米化处理，提升靶材的导电性，另外采用分段式升温的方式，进一步提高靶材的密度；
[0004]但将原料粉体进行纳米化的过程中，不仅成本消耗较高，而且经过纳米化处理后的粉体容易出现逸散，不够环保且浪费原料，同时在将粉体混合物造粒处理后，由于造出颗粒的规格不均，导致静压成型后的靶材坯料质量较低，进而影响到靶材成品质量；
[0005]为解决上述问题，本专利技术提出一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，同时还提供了一种用于氧化铌靶材加工的加工装置。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种环保型氧化铌靶材的加工工艺及其装置，解决了现有技术中存在的上述问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，包括以下步骤：
[0009]步骤一、将氧化铌粉末和金属铌粉末根据需求进行比份配制后，投入真空中频炉中，以60℃/min的升温速率将真空中频炉内部温度升至2400℃，接着以8℃/min的升温速率再将温度升至2520℃，保温10min，得到的金属混合液；
[0010]步骤二、将得到的金属混合液转移至金属气雾化设备的保温坩埚内，并从保温坩埚下部的喷嘴流出，利用惰性气体的气流对流出的金属混合液进行雾化，惰性气体采用氩气，控制氩气的气流的气体压强为2.6MPa，流速控制为0.8L/min，金属混合液经过雾化冷却后形成雾化颗粒，将得到的雾化颗粒通入加工装置中；
[0011]步骤三、雾化颗粒进入干燥筒的内部，热风机通过导风管向干燥筒的内部鼓入热空气，雾化颗粒在干燥筒内部通过转动的毛刷向进料斗的一侧滑移，破碎辊对结团的雾化颗粒进行破碎，雾化颗粒在滑移至进料斗的过程中通过热空气进行干燥，最后雾化颗粒滑入进料斗的内部；
[0012]步骤四、进料斗内部的雾化颗粒落入筛料架的内部，两个振动马达驱动筛料架产生震动，筛料架内部的雾化颗粒透过筛网落入箱体的内部，粒径大于筛网孔径的雾化颗粒被留在筛网的上方，在加工装置停机后，打开活动盖，将筛料架整体从安装架的内部拆除出来，对筛料架中遗留的雾化颗粒进行收集；
[0013]步骤五、两个伺服电缸一驱动轴向下移动，带动圆筒的底端与箱体内壁的底部接触，经过筛料处理的雾化颗粒从进料斗的内部落入圆筒的内部，驱动轴在电机的驱动下进行转动，利用驱动齿轮和从动齿轮之间的啮合关系，使混料轴在圆筒的内部进行转动，利用混料轴表面下方的混料架对圆筒中的雾化颗粒进行混合均匀，最后两个伺服电缸一驱动轴伸出，将圆筒向上推动，圆筒的底端与箱体内壁的底部脱离，伺服电缸二驱动轴推动推料块向出料管的一侧滑移，推料块将料框内部的雾化颗粒推入出料管中，将出料管的一端和3D打印机的料箱连通；
[0014]步骤六、控制3D打印机的温度为2200℃，利用3D打印机打印出氧化铌靶材坯料，最后将氧化铌靶材坯料采用数控机床进行精加工，得到氧化铌靶材。
[0015]作为专利技术进一步的方案，一种环保型氧化铌靶材的加工装置，包括箱体、进料斗和干燥筒，进料斗位于箱体的顶部，且进料斗与箱体的内部连通，干燥筒位于进料斗的顶端，且干燥筒与进料斗的内部连通。
[0016]作为专利技术进一步的方案，箱体的内部设置有混料机构，混料机构包括圆筒，圆筒位于箱体的内部，料框正面与背面的两侧均设置有伺服电缸一，且四个伺服电缸一驱动轴的一端分别与圆筒表面的四周固定连接，圆筒的顶部开设有通孔，圆筒的内部转动连接有混料轴，且混料轴表面的下方设置有混料架，圆筒内壁的顶部转动连接有驱动杆，且驱动杆的表面设置有驱动齿轮，混料轴的表面设置有从动齿轮，且从动齿轮与驱动齿轮的齿牙表面啮合传动。
[0017]作为专利技术进一步的方案，箱体内部的下方设置有推料机构，推料机构包括推料块，箱体内部的下方设置有料框，且推料块两侧与料框的内壁滑动连接，箱体左侧的前后方均设置有伺服电缸二，且两个伺服电缸二驱动轴的一端均延伸至箱体的内部并与推料块的左侧固定连接，箱体的右侧连通有出料管，且出料管的左侧与料框的右侧接触，出料管的内部与料框的内部连通。
[0018]作为专利技术进一步的方案，干燥筒的内部设置有干燥机构，干燥机构包括热风机，且热风机的底部与箱体的顶部固定连接，热风机的出风口连通有导风管，且导风管的内部与干燥筒的内部连通，干燥筒的内部转动设置有若干个转轴，每个转轴的一端均通过电机驱动，其中一个转轴的表面设置有破碎辊，其余转轴的表面均设置有毛刷。
[0019]作为专利技术进一步的方案，进料斗的内部设置有筛料机构，筛料机构包括筛料架，进料斗的两侧均设置有安装块，且两个安装块活动设置有安装架，两个安装块的一侧均设置有振动马达，且两个振动马达输出端分别与安装架底部的两侧接触。
[0020]作为专利技术进一步的方案，筛料架的底端与安装架的内部螺纹连接，且筛料架内部的下方设置有筛网，进料斗的左侧通过合页铰接有活动盖。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022](1)通过将氧化铌粉末和金属铌粉末按需求配比后投入真空中频炉中，首先对混合粉末进行快速升温，接着缓慢升温至金属铌粉末的熔点，使氧化铌粉末和金属铌粉末熔化后形成金属混合液，采用气雾法对金属混合液进行造粒，相较于采用传统的磨粉机进行磨粉后混合造粒，一方面能够有效提高原料颗粒的密度，同时提高原料颗粒的均匀度，另一方面造粒工艺效率高，且成本消耗较低，无需对原料粉体进行纳米化，解决了原料粉体逸散浪费的问题，进而提高氧化铌靶材加工的环保型，最后采用3D打印机进行氧化铌靶材坯料
的制备，能够大幅提高氧化铌靶材的致密性，保证氧化铌靶材成品质量；
[0023](2)通过对雾化颗粒通入干燥筒中，利用干燥机构对雾化颗粒进行干燥处理，同时利用破碎辊对结团的雾化颗粒进行破碎，雾化颗粒在滑移至进料斗的过程中通过热空气进行干燥，最后雾化颗粒滑入进料斗的内部，减少雾化颗粒和外界的接触，避免雾化颗粒收到污染，进而提高氧化铌靶材的成品质量，有效提高对雾化颗粒的处理效率；
[0024](3)通过两个振动马达驱动筛料架产生震动，筛料架内部的雾化颗粒透过筛网落入箱体的内部，粒径大于筛网孔径的雾化颗粒被留在筛网的上方，在加工装置停机后，打开活动盖，将筛料架整体从安装架的内部拆除出来，对筛料架中遗留的雾化颗粒进行收集，保证混合的雾化颗粒粒径均匀，整个筛料和混合的过程中均位于箱体内部进行，相互机构之间的配合密切，进而有效提高对雾化颗粒的处理效率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将氧化铌粉末和金属铌粉末根据需求进行比份配制后，投入真空中频炉中，得到的金属混合液；步骤二、将得到的金属混合液转移至金属气雾化设备的保温坩埚内，并从保温坩埚下部的喷嘴流出，利用惰性气体的气流对流出的金属混合液进行雾化，金属混合液经过雾化冷却后形成雾化颗粒，将得到的雾化颗粒通入加工装置中；步骤三、雾化颗粒进入干燥筒(30)的内部，热风机(11)通过导风管(12)向干燥筒(30)的内部鼓入热空气，雾化颗粒在干燥筒(30)内部通过转动的毛刷(15)向进料斗(20)的一侧滑移，破碎辊(14)对结团的雾化颗粒进行破碎，雾化颗粒在滑移至进料斗(20)的过程中通过热空气进行干燥，最后雾化颗粒滑入进料斗(20)的内部；步骤四、进料斗(20)内部的雾化颗粒落入筛料架(21)的内部，两个振动马达(24)驱动筛料架(21)产生震动，筛料架(21)内部的雾化颗粒透过筛网(25)落入箱体(10)的内部，粒径大于筛网(25)孔径的雾化颗粒被留在筛网(25)的上方，在加工装置停机后，打开活动盖(26)，将筛料架(21)整体从安装架(23)的内部拆除出来，对筛料架(21)中遗留的雾化颗粒进行收集；步骤五、两个伺服电缸一(32)驱动轴向下移动，带动圆筒(31)的底端与箱体(10)内壁的底部接触，经过筛料处理的雾化颗粒从进料斗(20)的内部落入圆筒(31)的内部，驱动杆(36)在电机的驱动下进行转动，利用驱动齿轮(37)和从动齿轮(38)之间的啮合关系，使混料轴(34)在圆筒(31)的内部进行转动，利用混料轴(34)表面下方的混料架(35)对圆筒(31)中的雾化颗粒进行混合均匀，最后两个伺服电缸一(32)驱动轴伸出，将圆筒(31)向上推动，圆筒(31)的底端与箱体(10)内壁的底部脱离，伺服电缸二(43)驱动轴推动推料块(41)向出料管(44)的一侧滑移，推料块(41)将料框(42)内部的雾化颗粒推入出料管(44)中，将出料管(44)的一端和3D打印机的料箱连通；步骤六、利用3D打印机打印出氧化铌靶材坯料，最后将氧化铌靶材坯料采用数控机床进行精加工，得到氧化铌靶材。2.根据权利要求1所述的一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，其特征在于：步骤一中，以60℃/min的升温速率将真空中频炉内部温度升至2400℃，接着以8℃/min的升温速率再将温度升至2520℃，保温10min。3.根据权利要求1所述的一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，其特征在于：步骤二中，惰性气体采用氩气，控制氩气的气流的气体压强为2.6MPa，流速控制为0.8L/min。4.根据权利要求1所述的一种环保型氧化铌靶材的加工工艺，其特征在于：步骤六中，控制3D打印机的温度为2200℃。5.一种环保型氧化铌靶材的加工装置，其特征在于：包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文彬，李玉科，刘夏吟，
申请(专利权)人：杭州阿凡达光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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