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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及靶材烧结领域,尤其涉及一种优化圆筒状靶材烧结温场的方法。
技术介绍
1、随着市场需求,大尺寸的氧化铟靶材需求量越来越高。这些高密度的氧化铟锡靶通常是用氧化铟粉末和二氧化锡粉料按照一定的质量比充分混合添加水分以及添加剂粘结剂等,得到ito粉末,然后将ito粉末填充至制造出固定的尺寸大小的铟锡模板后冷等静压得到靶材素坯。长度越长的,壁厚越厚的靶材发生曲翘以及开裂的概率越大。
2、靶材烧结时,为合理利用烧结炉提高产能,当将数量较多15~20个的靶坯放置在烧结炉中烧结时,靠近发热丝一侧的长圆筒靶坯因受热温场不一致,与放置在炉内中间位置的靶材对比,靶材上端会往发热丝的方向发生不同程度的曲翘。
3、cn218380485u公开了一种大尺寸管状陶瓷靶材的烧结窑具,包括立式烧结窑炉,所述立式烧结窑炉的四周固定设有加热棒,所述立式烧结窑炉内设有多层套设于靶材上的隔板,所述靶材放置于底墩上,所述隔板与底墩以及隔板之间均由支柱支撑。该烧结窑具通过隔板把靶材的空间由上而下分隔成多层,使气体仅在本层内对流,阻断了烧结窑炉内的上下对流,降低了烧结窑炉的上下温差,但是,由于使用隔板上下隔开,在烧结过程中,粘接剂、水分等不能够充分挥发,容易使靶材出现开裂、变形等问题。
4、cn202211420188公开了一种ito平面靶快速烧结脱脂方法及其使用的承托板,包括以下步骤:(1)将经过成型的ito平面靶放置在承托板上;所述承托板自下而上包括底部的支持圆筒以及承载ito平面靶的承载板;所述承载板上设有平面分布且规格相
5、因此,本专利技术需要解决的技术问题是:如何解决最外层长圆筒靶材因靠近发热丝受热不均,温场不一而导致的变形问题以及靶材烧结的开裂问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种优化圆筒状靶材烧结温场的方法,通过堆叠隔条和密封块阻隔发热丝与最外层圆筒靶材,使各个靶材所受温度相同,以及通过设计多个升温保温阶段,改善最外层靶材的温场从而解决最外层长圆筒靶材因靠近发热丝受热不均,温场不一而导致的变形问题以及靶材烧结的开裂问题。
2、为实现上述目的,本申请所采用的技术方案:
3、一种优化圆筒状靶材烧结温场的方法,所述方法采用一种烧结装置,该烧结装置包括炉体和固定架,所述固定架放置于炉体内,所述固定架为由多条隔条交错组成的三维网格结构,所述固定架的外周设有可拆卸的密封块;所述炉体设有加热模块和承烧板,所述炉体的上方设有抽风口;所述方法具体为:
4、步骤1:把多个靶材放置在承烧板上;并使用隔条一层一层地交错堆叠形成固定架,把多个靶材分隔开来,使用密封块填充固定架侧面的空隙;固定架的顶部不填充密封块;
5、步骤2:把靶材推入炉体;开始第一次升温保温阶段;打开炉体的抽风口,并向炉体以第一预设流速通入压缩空气;
6、步骤3:关闭炉体的抽风口,开始第二次升温保温阶段,并向炉体以第一预设流速通入压缩空气;
7、步骤4:开始第三次升温保温阶段,并向炉体以第二预设流速通入氧气。
8、优选地,所述隔条和密封块均为氧化铝含量≥99%且耐高温度≥1600℃的氧化铝或碳化硅。
9、优选地,所述第一预设流速为20~30l/min;所述第二预设流速为5~20l/min。
10、优选地,所述步骤2具体为:把靶材推入炉体;以100~150℃/h的升温速率升温至100~250℃,保温10~25h;再以80~110℃/h的升温速率升温至600~620℃,保温8~15h;打开炉体的抽风口,并向炉体以第一预设流速通入压缩空气。
11、优选地,还包括步骤5:以60~100℃/h的降温速率降温至1200℃,再以100~150℃/h的降温速率降温至40℃,得到成品靶材。
12、优选地,所述承烧板设有用于支撑靶材的支撑台;所述支撑台的上表面设有环形凸台;所述环形凸台的形状为圆锥台;所述环形凸台设有通孔;
13、所述步骤1具体为:把多个靶材分别放置在多个支撑台上;并使用隔条围着支撑台一层一层地交错堆叠形成固定架,把多个靶材分隔开来,使用密封块填充固定架侧面的空隙。
14、优选地,所述环形凸台的外径与靶材的内径相等。
15、优选地,所述炉体的底部设有向炉体内部输送气体的输气模块。
16、优选地,所述隔条的形状为长方体;所述密封块的形状与隔条所围成的间隙相匹配。
17、优选地,其特征在于,所述隔条和密封块的厚度为30~40mm。
18、与现有技术相比,本方案具有以下有益效果:
19、1、本案的炉顶位置不做密封处理,设计抽风口,以及摆放时固定架的顶部不封顶遮盖,实现保留靶坯在脱脂阶段水分粘结剂等挥发通道,改善最外层靶材的温场从而解决最外层长圆筒靶材因靠近发热丝受热不均,温场不一而导致的变形问题。
20、2、本案的支撑台有环形凸台,环形凸台设有通孔,便于靶材收缩定型和水分、粘结剂或其他添加剂挥发。
21、3、通过在100~250℃和600~620℃中进行两段脱脂,对不同添加剂进行挥发,并通入空气,配合抽风口、固定架中的空隙、支撑台的通孔,使其充分挥发。再通过两段高温烧结,减少靶材的变形、开裂等不良。
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1.一种优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述方法采用一种烧结装置,该烧结装置包括炉体和固定架,所述固定架放置于炉体内,所述固定架为由多条隔条交错组成的三维网格结构,所述固定架的外周设有可拆卸的密封块;所述炉体设有加热模块和承烧板,所述炉体的上方设有抽风口;所述方法具体为:
2.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述隔条和密封块均为氧化铝含量≥99%且耐高温度≥1600℃的氧化铝或碳化硅。
3.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述第一预设流速为20~30L/min;所述第二预设流速为5~20L/min。
4.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述步骤2具体为:把靶材推入炉体;以100~150℃/h的升温速率升温至100~250℃,保温10~25h;再以80~110℃/h的升温速率升温至600~620℃,保温8~15h;打开炉体的抽风口,并向炉体以第一预设流速通入压缩空气。
5.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,还
6.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述承烧板设有用于支撑靶材的支撑台;所述支撑台的上表面设有环形凸台;所述环形凸台的形状为圆锥台;所述环形凸台设有通孔;
7.根据权利要求8所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述环形凸台的外径与靶材的内径相等。
8.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述炉体的底部设有向炉体内部输送气体的输气模块。
9.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述隔条的形状为长方体;所述密封块的形状与隔条所围成的间隙相匹配。
10.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述隔条和密封块的厚度为30~40mm。
...【技术特征摘要】
1.一种优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述方法采用一种烧结装置,该烧结装置包括炉体和固定架,所述固定架放置于炉体内,所述固定架为由多条隔条交错组成的三维网格结构,所述固定架的外周设有可拆卸的密封块;所述炉体设有加热模块和承烧板,所述炉体的上方设有抽风口;所述方法具体为:
2.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述隔条和密封块均为氧化铝含量≥99%且耐高温度≥1600℃的氧化铝或碳化硅。
3.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述第一预设流速为20~30l/min;所述第二预设流速为5~20l/min。
4.根据权利要求1所述的优化圆筒状靶材烧结温场的方法,其特征在于,所述步骤2具体为:把靶材推入炉体;以100~150℃/h的升温速率升温至100~250℃,保温10~25h;再以80~110℃/h的升温速率升温至600~620℃,保温8~15h;打开炉体的抽风口,并向炉体以第一预设流速通入压缩空气。<...
【专利技术属性】
技术研发人员:李立维,马胜,谭杰,余芳,
申请(专利权)人:先导薄膜材料广东有限公司,
类型:发明
国别省市:
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