根据一个实施方式，用于生产金属制品的方法可以包括：提供一定供应量的钠／钼复合金属粉末；在足以形成预制制品的压力下压缩所述钠／钼复合金属粉末；将所述预制制品置于密封容器中；将所述密封容器的温度升高到低于钼的最佳烧结温度的温度；以及使所述密封容器经受等压压力一定的时间长度，足以将所述制品的密度增大到理论密度的至少约９０％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般性地涉及金属粉末组合物，并且更具体地，涉及钠/钼粉末压块及其用于制造钠/钼粉末压块的方法。
技术介绍
钼涂层是本领域已知的，其可应用在各种应用领域的各个工艺中。钼涂层的一种应用是生产光伏电池。更具体地，一类高效多晶薄膜光伏电池包含含有CuhfeiSe52的吸收层。上述光伏电池以吸收层包含的元素命名通常被称为CIGS光伏电池。在常见的结构中，CMnfeSe52吸收层形成或“生长”在其上沉积有钼膜的钠钙玻璃衬底上。令人感兴趣的是，业已发现少量来自钠钙玻璃衬底的钠扩散通过钼膜起到提高电池效率的作用。例如参见 K. Ramanathan 等人的 Photovolt. Res. Appl. 11(2003)，225 John H. Scofield 等人的 Proc. of the 24th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, IEEE, New York,1995, 164-167。尽管上述效率的增加是以CIGS电池沉积在钠钙玻璃衬底上的结构自动实现的， 但是已经证明了采用其它类型的衬底实现效率的增加相当困难。例如，非常关注在柔性基材上形成CIGS电池，这样电池可以更轻并且容易适应各种形状。尽管已经制造并使用这种电池，但是所涉及的柔性衬底不含钠。结果，在这种衬底上制造的CIGS电池的性能可以通过用钠掺杂钼层来改善。例如，参见Jae Ho Yim等人的 Thin Solid Films，515，2007，5876-5879。
技术实现思路
根据一个实施方式，用于生产金属制品的方法可以包括提供一定供应量的钠/ 钼复合金属粉末；在足以形成预制制品的压力下压缩所述钠/钼复合金属粉末；将所述预制制品置于密封容器中；将所述密封容器的温度升高到低于钼的最佳烧结温度的温度；以及使所述密封容器经受等压压力一定的时间长度，足以将所述制品的密度增大到理论密度的至少约90%。另一种用于生产金属制品的方法可以包括提供一定供应量的钠/钼复合金属粉末；在足以形成预制制品的压力下压缩所述钠/钼复合金属粉末；将所述预制制品置于密封容器中；将所述密封容器的温度升高到低于钼酸钠的熔点的温度；以及使所述密封容器经受等压压力一定的时间长度，足以将所述制品的密度增大到理论密度的至少约97%。附图说明本专利技术的说明性和优选的实施方式示于如下附图中，其中图1示意性地表示基本工艺步骤的一种实施方式，该实施方式可被用于生产钠/ 钼复合金属粉末；图2是描绘了用于处理复合金属粉末混合物的方法的工艺流程图；图3是具有钠/钼金属层的光伏电池的正视放大截面图4是钠/钼复合金属粉末混合物的扫描电镜照片；图fe是能量弥散X射线谱的光谱图，其示明了图4照片中钠的分散；图恥是能量弥散X射线谱的光谱图，其示明了图4照片中钼的分散；图6示意性地表示脉动燃烧喷射干燥装置的一种实施方式；图7是示出了根据本文教导生产的示例性复合金属粉末的筛分级分布(screen fraction distribution)的图线；图是容器和预制的金属制品的分解透视图；图8b是包含预制的金属制品的密封容器的透视图；图9是根据流程1的工艺生产的金属制品的图示表示，示出了其中包含的多个不均勻处；以及图10是根据流程2的工艺生产的金属制品的图示表示。 具体实施例方式用于生产钠/钼复合金属粉末12的工艺或方法10被示于图1中，并且简要地说， 其可以包括提供一定量钼金属粉末14和一定量钠化合物16，例如钼酸钠(Na2MoO4)粉末。 钼金属粉末14和钼酸钠粉末16与液体(诸如水)组合，从而形成浆液20。然后，为了生产钠/钼复合金属粉末12，可以例如通过脉动燃烧喷射干燥器22喷射干燥浆液20。现在主要参考图2，钠/钼复合金属粉末12可以以其回收形式或“生料”形式用作各种工艺和应用的原料M，这些工艺和应用中的一些在本文中示出并描述，另一些对于本领域普通技术人员来说将在熟悉本文提供的教导之后变得清楚。或者，可以例如通过烧结沈、通过分类观、或通过二者组合对“生料”复合金属粉末12进行进一步加工，然后再用作原料对。为了如图3所示在衬底34上沉积钠/钼膜32，可以将钠/钼复合金属粉末原料 24(例如“生料”形式或经加工形式)用在热喷射沉积工艺30中。上述钠/钼膜32可以有利地用在各种应用中。例如，如将在下面进一步详细描述的，钠/钼膜32可以构成光伏电池36的一部分，其可用于改善光伏电池36的效率。在可供选择的沉积工艺中，复合金属粉末12也可以作为印刷工艺38中的原料，其也可用于以在衬底34上形成钠/钼膜或涂层 32，。在另一实施方式中，为了生产金属制品42 (例如溅射靶材44)，可以在步骤40中对复合金属粉末原料对(“生料”形式或经加工形式)进行固结。可以“原样”使用直接得自固结40的金属制品42。或者，可以例如通过烧结46对经固结的制品进行进一步加工，在该情况下，金属制品42将包含经烧结的金属制品。在金属制品42包含溅射靶材44 ( S卩，经烧结形式或未经烧结形式)的情况下，为了在衬底34上沉积钠/钼膜32"，可以在溅射沉积装置(未示出)中使用溅射靶材44。见图3。现在主要参照图4，图fe和图恥，钠/钼复合金属粉末12包含多个一般为球形的粒子，这些粒子自身是更小粒子的聚集体(agglomeration)。因此，复合金属粉末12在本文中也可以表征为由“BB’ S”形成的“足球”。此外，正如图如和恥所证明的，钠高度分散在钼中。也就是说，本专利技术的钠/钼复合粉末不仅仅是钠金属粉末和钼金属粉末的组合体， 而是包含熔融或团聚在一起的钠亚粒子和钼亚粒子的基本上均勻的分散体或者复合混合物。钠/钼金属粉末复合物还具有高密度并且具有有利的流动特性。正如本文更详细地讨论的那样，根据本文的教导生产的示例性钠/钼复合金属粉末12具有在约2g/cc至约3g/ cc范围内的&0 密度。对于本文所示以及描述的各种实例组成而言，霍尔流动性(Hall flowability)在小于约3k/50g至低至30s/50g的范围内。本专利技术的显著优点在于，它提供了一种通过传统方法难以或不可能实现的钼和钠的金属组合。因此，本专利技术提供了用于在钠/钼粉末和由该粉末生产的金属制品内获得显著更高的钠浓度的手段，这样的显著更高的钠浓度难以或不可能利用铸锭冶金工艺来获得。而且，即使钠/钼复合金属粉末包含粉末状材料，它也不是钠和钼粒子的简单混合物。 更确切地说，钠亚粒子和钼亚粒子实际上熔合在一起，结果粉末状金属制品的单个粒子中包含钠和钼二者。因此，包含本专利技术的钠/钼复合粉末的粉末状原料M将不会分离成钠粒子和钼粒子(例如由于比重差异)。此外，由钠/钼复合金属粉末制成的涂层或膜具有与钠 /钼金属粉末的组成类似的组成，这是因为，上述沉积工艺并不依赖于各自具有不同沉积速率的单独钼粒子和单独钠粒子的共沉积(codeposition)或单独含钼和含钠的溅射靶材的共沉积。除了与能够提供其中钠高度均勻地分布在整个钼中的复合金属粉末相关的优点以外，本文公开的复合金属粉末还具有高密度和流动性特征，从而允许该复合金属粉末有利地用在各种本领域现在已知的或未来可能开发的粉末冶金工艺中。例如，钠钼复合金属粉末易于用在各种热喷射沉积装置中以本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于生产金属制品的方法，包括：提供一定供应量的钠／钼复合金属粉末；在足以形成预制制品的压力下压缩所述钠／钼复合金属粉末；将所述预制制品置于密封容器中；将所述密封容器的温度升高到低于钼的最佳烧结温度的温度；以及使所述密封容器经受等压压力一定的时间长度，足以将所述制品的密度增大到理论密度的至少约９０％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴夫·浩奈克尔，
申请(专利权)人：克莱麦克斯工程材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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