一种新的ZrO2陶瓷靶材制备方法，该方法解决了目前使用的ZrO2陶瓷靶材只能作为小薄件用于个别小型磁控溅射设备中及喷涂到制品表面后的热障性能降低等技术问题。此方法采用工业ZrO2粉末为原料，并添加了部分电熔钇稳定ZrO2粉末。这种ZrO2陶瓷靶材采用冷等静压成型的工艺，可满足多种尺寸要求，并通过最终的烧成温度来控制靶材的体积密度和气孔率。采用本发明专利技术制备的ZrO2靶材，其密度为3.8～4.8g/cm3，显气孔率为12％～38％，适用于电子束物理气相沉积。本发明专利技术采用的技术合理，工艺方法简单易行，可以满足各种不同靶材的尺寸要求，又提高了ZrO2涂层的热障性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新的^O2陶瓷靶材制备方法，该方法采用工业^O2粉末为原料， 并添加了部分电熔钇稳定^o2粉末作为辅料，属于化工建材制造及应用
技术介绍
目前使用的陶瓷靶材大多是完全烧结致密的^O2材料，只能作为小薄件用 于个别小型磁控溅射设备中；当作为大厚件用于电子束物理气相沉积设备上时，在电子束 的持续轰击下，由于其热震性能差而导致靶材出现裂纹，影响使用；另有一些不完全烧结的 ZrO2陶瓷靶材通常会含有不稳定的单斜晶相，降低了喷涂到制品表面后的热障性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有^O2陶瓷靶材的固有缺陷，提供了一种新的^O2陶 瓷靶材制备方法，在提高热震性能的同时，能够提供稳定的四方相晶体，保证热障涂层的性 能。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案一种新的&02陶瓷靶材制备方法，以 工业^O2粉末为基本原料，并添加了部分电熔钇稳定^O2粉末。这部分添加料在抑制^O2 相变，提供稳定的四方晶相组成的同时，还起到调节靶材气孔率和体积密度的作用，提高了 靶材的热震性能。这种^O2陶瓷靶材采用冷等静压成型的工艺，可满足多种尺寸要求，并 通过最终的烧成温度来控制靶材的体积密度和气孔率。具体方法(1)在工业&02粉末原料中，按5% 40% (重量％)的比例加入电熔钇稳定^O2 粉末，混合均勻；(2)在按步骤(1)制备的混合粉末中加入60% 70%水份、 3%的粘接剂， 并进行湿法球磨4 8h，制得料浆；(3)对按步骤( 制备的^O2料浆进行喷雾造粒处理，制得^O2造粒粉，其粒径 为 75 μ 250 μ ；(4)对按步骤(3)制备的造粒粉进行冷等静压成型，成型压力为40 150MPa，保压时间为30s MOs，得到^O2陶瓷靶材的毛坯；(5)对按步骤(4)制备的^O2陶瓷靶材毛坯进行修坯处理，机械加工至烧成收缩 前的预定尺寸，得到外形规整、尺寸精确的^O2陶瓷靶材的素坯；(6)把按步骤( 制备的^O2陶瓷靶材素坯放入加热炉中进行高温烧结，烧成温 度为1400°C 1650°C，高温保温时间为1 4h，得到满足性能要求的^O2陶瓷靶材。本专利技术制备的^O2陶瓷靶材具有如下的明显优点(1)本专利技术采用的技术合理，工艺方法简单易行，可以满足各种不同靶材的尺寸要 求；(2)本专利技术制备的^O2陶瓷靶材性能可控，其体积密度为3. 80 4. 80g/cm3,显气4孔率为12% 38%。(3)本专利技术制备的^O2陶瓷靶材既解决了现有^O2陶瓷靶材热震性能差的问题， 又能够提供稳定的四方相晶体，保证热障涂层的性能。具体实施例方式实施例1在工业^O2粉末原料中，按5 %的比例加入电熔钇稳定^O2粉末，混合均勻；在混 合后的粉末中加入1.0%的粘接剂，并按照料水球石=1 0.7 2进行湿法球磨他， 制得^O2料浆；将这些^O2料浆采用压力式喷雾干燥塔进行喷雾造粒处理，制得^O2造粒 粉，其平均粒径为115μ ;把&02造粒粉装入丁氰橡胶模具中进行冷等静压成型，成型压力 为40MPa，保压MOs从而得到陶瓷靶材的毛坯；对靶材的毛坯进行修坯处理，即用车床 加工外形至预定尺寸，得到尺寸精确的^O2陶瓷靶材的素坯；最后把素坯放入硅钼棒高温 加热炉中进行烧结，烧成温度为1400°C，保温lh，得到所需要的^O2陶瓷靶材。这种^O2 靶材的体积密度为3. 8g/cm3，显气孔率为38%。实施例2在工业^O2粉末原料中，按10%的比例加入电熔钇稳定^O2粉末，混合均勻；在 混合后的粉末中加入1.6%的粘接剂，并按照料水球石=1 0.7 2进行湿法球磨 4h，制得料浆；将这些^O2料浆采用压力式喷雾干燥塔进行喷雾造粒处理，制得造粒粉，其平均粒径为150 μ ;把&02造粒粉装入丁氰橡胶模具中进行冷等静压成型，成型 压力为50MPa，保压MOs从而得到^O2陶瓷靶材的毛坯；对靶材的毛坯进行修坯处理，即用 车床加工外形至预定尺寸，得到尺寸精确的^O2陶瓷靶材的素坯；最后把素坯放入硅钼棒 高温加热炉中进行烧结，烧成温度为1650°C，保温2h，得到所需要的^O2陶瓷靶材。这种 ZrO2靶材的体积密度为4. 8g/cm3,显气孔率为12%。实施例3在工业^O2粉末原料中，按15%的比例加入电熔钇稳定^O2粉末，混合均勻；在 混合后的粉末中加入1.5%的粘接剂，并按照料水球石=1 0.6 2进行湿法球磨 4h，制得料浆；将这些^O2料浆采用压力式喷雾干燥塔进行喷雾造粒处理，制得造粒粉，其平均粒径为150 μ ;把&02造粒粉装入丁氰橡胶模具中进行冷等静压成型，成型 压力为150MPa，保压60s，从而得到陶瓷靶材的毛坯；对靶材的毛坯进行修坯处理，即 用车床加工外形至预定尺寸，得到尺寸精确的^O2陶瓷靶材的素坯；最后把素坯放入硅钼 棒高温加热炉中进行烧结，烧成温度为1580°C，保温2h，得到所需要的^O2陶瓷靶材。这 种^O2靶材的体积密度为4. 25g/cm3,显气孔率为27. 02%。实施例4在工业^O2粉末原料中，按25 %的比例加入电熔钇稳定^O2粉末，混合均勻；在 混合后的粉末中加入2.8%的粘接剂，并按照料水球石=1 0.6 2进行湿法球磨 6h，制得料浆；将这些^O2料浆采用压力式喷雾干燥塔进行喷雾造粒处理，制得造粒粉，其平均粒径为140 μ ;把&02造粒粉装入丁氰橡胶模具中进行冷等静压成型，成型 压力为150MPa，保压30s，从而得到陶瓷靶材的毛坯；对靶材的毛坯进行修坯处理，即 用车床加工外形至预定尺寸，得到尺寸精确的^O2陶瓷靶材的素坯；最后把素坯放入硅钼棒高温加热炉中进行烧结，烧成温度为1650°C，保温池，得到所需要的陶瓷靶材。这 种^O2靶材的体积密度为4. 08g/cm3,显气孔率为30. 23%。实施例5在工业^O2粉末原料中，按40 %的比例加入电熔钇稳定^O2粉末，混合均勻；在 混合后的粉末中加入3%的粘接剂，并按照料水球石=1 0.7 2进行湿法球磨4h， 制得^O2料浆；将这些^O2料浆采用压力式喷雾干燥塔进行喷雾造粒处理，制得^O2造粒 粉，其平均粒径为175 μ ;把&02造粒粉装入丁氰橡胶模具中进行冷等静压成型，成型压力 为150MPa，保压120s从而得到陶瓷靶材的毛坯；对靶材的毛坯进行修坯处理，即用车 床加工外形至预定尺寸，得到尺寸精确的^O2陶瓷靶材的素坯；最后把素坯放入硅钼棒高 温加热炉中进行烧结，烧成温度为1650°C，保温4h，得到所需要的陶瓷靶材。这种^O2 靶材的体积密度为4. ^g/cm3，显气孔率为25%。权利要求1.一种新的^o2陶瓷靶材制备方法，该方法是以工业^O2粉末为基本原料，并添加了 部分电熔钇稳定^O2粉末作为辅料，这部分添加料在抑制^O2相变，提供稳定的四方晶相 组成的同时，还起到调节靶材气孔率和体积密度的作用。2.如权利要求1所述的一种新的^O2陶瓷靶材制备方法，它是通过以下步骤实现的(1)在工业^O2粉末原料中，按5% 40%的比例加入电熔钇稳定^O2粉末，混合均勻；(2)在按步骤(1)制备的混合粉末中加入60% 70%水份、 3%的粘接剂，并进 行湿法球磨4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新的ＺｒＯ↓［２］陶瓷靶材制备方法，该方法是以工业ＺｒＯ↓［２］粉末为基本原料，并添加了部分电熔钇稳定ＺｒＯ↓［２］粉末作为辅料，这部分添加料在抑制ＺｒＯ↓［２］相变，提供稳定的四方晶相组成的同时，还起到调节靶材气孔率和体积密度的作用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄大勇，韩绍娟，许壮志，薛健，张明，王世林，
申请(专利权)人：沈阳临德陶瓷研发有限公司，
类型：发明
国别省市：89
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