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一种稀土金属旋转靶材及其制造方法.pdf

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一种 稀土金属 旋转 及其 制造 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910041197

申请日:

20190116

公开号:

CN109536909A

公开日:

20190329

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: C23C14/35;B22F3/04;B22F3/10 主分类号: C23C14/35;B22F3/04;B22F3/10
申请人: 广州市尤特新材料有限公司
发明人: 肖世洪;雷雨;周志宏;肖世文;沈艳斌;周昭寅
地址: 510800 广东省广州市花都区花山镇华侨科技工业园华辉路4号
优先权:
专利代理机构: 44387 代理人: 颜德昊
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910041197

授权公告号:

法律状态公告日:

20190423

法律状态类型:

实质审查的生效

摘要

本发明提出了一种稀土金属旋转靶材及其制备方法,该稀土金属选择靶材的制备包括:S1、制备平均粒径D50为10?80μm的稀土金属粉末;S2、将稀土金属粉末装入模具中;S3、将模具放入冷等静压机内压制成型,得到素胚;S4、将素胚放入烧结炉中烧结,烧结温度为800?1400℃,保温时间10?80小?#20445;籗5、对烧结好的靶材毛坯进行机加工成所需要的尺寸和精度,加工后的靶材绑定在金属圆管上得到稀土金属旋转靶材。本发明公开的稀土金属旋转靶材的制备方法工艺简单、耗能少、?#23376;?#35268;模化生产,制备得到的稀土旋转靶材质量好,具体体现在密度高、无裂纹孔隙、良品率高、成?#38236;停?#25552;高钕铁硼永磁材料的矫顽力。

权利要求书

1.一种稀土金属旋转靶材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: S1、制备平均粒径D50为10-80μm的稀土金属粉末; S2、将稀土金属粉末装入冷等静?#26500;?#29366;柔性模具中; S3、将柔性模具放入冷等静压机内压制成型,得到素胚; S4、将压制好的素胚放入真空烧结炉或惰性气体保护的烧结炉中烧结,烧结温度为800-1400℃,保温时间10-80小?#20445;?S5、对烧结好的靶材毛坯进行机加工成所需要的尺寸和精度,加工后的靶材绑定在金属圆管上得到稀土金属旋转靶材。 2.根据权利要求1所述的稀土金属旋转靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,稀土金属为Dy或者Dy/Tb或者Tb或者Pr。 3.根据权利要求1所述的稀土金属旋转靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述柔性模包括外部的软胶材料和内部?#20013;荊?#25152;述软胶材料的材质选自聚氨酯、硅橡胶、PVC、氯丁橡胶中的一种。 4.根据权利要求1所述的稀土金属旋转靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,冷等静压机中成型压力为100-400Mpa,保压时间300-1800秒。 5.根据权利要求1所述的稀土金属旋转靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,真空烧结炉的真空度为1x10-1-1x10-3,惰性气体保护的烧结炉中惰性气体保持在0.2-0.8Mpa。 6.根据权利要求1所述的稀土金属旋转靶材的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中,金属圆管为铜管、不锈钢管、?#21387;?#25110;者以上金属的合金管。 7.一种稀土金属旋转靶材,其特征在于,该稀土金属旋转靶材采用1-6任一项所述的制备方法制得。

说明书


一种稀土金属旋转靶材及其制造方法
技术领域


本发明涉及一种靶材及其制备方法,特别是涉及一种稀土金属旋转靶材及其制造
方法。


背景技术


很多行业对钕铁硼(NdFeB)永磁材料的性能要求越来越高。为了提高钕铁硼
(NdFeB)永磁材料的矫顽力和高温使用性,目前常使用的方法是采用重稀土金属Dy、Dy/Tb、
Tb、Pr等靶材通过磁控溅射镀膜方式溅射到钕铁硼(NdFeB)材料表面形成覆盖层,经高位晶
界扩散将稀土金属扩散至磁体内部?#28304;?#21040;提高磁体矫顽力、少量使用稀土的目的,?#26723;?#25104;
本。


现有的稀土金属旋转靶材的稀土金属利用率低,导致成本高昂,另外,靶材的加工
难度大,不利于生产。


发明内容


本发明的目的在于提出一种稀土金属旋转靶材及其制造方法,该稀土金属旋转靶
材可以提高稀土金属在钕铁硼材料表面镀膜渗Dy、Dy/Tb、Tb、Pr工艺中的利用率,大幅度降
低生产成本,提高钕铁硼(NdFeB)永磁材料的矫顽力。


为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案予以实现:


一种稀土金属旋转靶材的制备方法,包括如下步骤:


S1、制备平均粒径D
50为10-80μm的稀土金属粉末;


S2、将稀土金属粉末装入冷等静?#26500;?#29366;柔性模具中;


S3、将柔性模具放入冷等静压机内压制成型,得到素胚;


S4、将压制好的素胚放入真空烧结炉或惰性气体保护的烧结炉中烧结,烧结温度
为800-1400℃,保温时间10-80小?#20445;?br>

S5、对烧结好的靶材毛坯进行机加工成所需要的尺寸和精度,加工后的靶材绑定
在金属圆管上得到稀土金属旋转靶材。


作为优选地,所述步骤S1中,稀土金属为Dy或者Dy/Tb或者Tb或者Pr。


作为优选地,所述步骤S2中,所述柔性模包括外部的软胶材料和内部?#20013;荊?#25152;述软
胶材料的材质选自聚氨酯、硅橡胶、PVC、氯丁橡胶中的一种。


作为优选地,所述步骤S3中,冷等静压机中成型压力为100-400Mpa,保压时间300-
1800秒。


作为优选地,所述步骤S4中,真空烧结炉的真空度为1x10
-1-1x10
-3,惰性气体保护
的烧结炉中惰性气体保持在0.2-0.8Mpa。


作为优选地,所述步骤S5中,金属圆管为铜管、不锈钢管、?#21387;?#25110;者以上金属的合
金管。该金属圆管的材质选用?#20445;?#21407;则上可以选择其他金属,但是具体材料选用需要考虑成
本。


本发明?#22266;?#20986;了一种稀土金属旋转靶材,该稀土金属旋转靶材采用上述的制备方
法制得。


本发明与现有技术相比具有的有益效果为:


本发明公开的稀土金属旋转靶材的制备方法工艺简单、耗能少、?#23376;?#35268;模化生产,
制备得到的稀土旋转靶材质量好,具体体现在密度高、无裂纹孔隙、良品率高、成?#38236;停?#25552;高
钕铁硼永磁材料的矫顽力。本发明制备得到的稀土金属旋转靶材的利用率高大80%以上,
相对密度达到99%左右。


具体实施方式


为让本领域的技术人?#22791;?#21152;清晰直观的?#31169;?#26412;发明,下面将对本发明作进一步的
说明。


本发明的稀土金属旋转靶材的制备方法,包括如下步骤:


S1、制备平均粒径D
50为10-80μm的稀土金属粉末;


S2、将稀土金属粉末装入冷等静?#26500;?#29366;柔性模具中;


S3、将柔性模具放入冷等静压机内压制成型,得到素胚,冷等静压机中成型压力为
100-400Mpa,保压时间300-1800秒;


S4、将压制好的素胚放入真空烧结炉或惰性气体保护的烧结炉中烧结,烧结温度
为800-1400℃,保温时间10-80小?#20445;?#30495;空烧结炉的真空度为1x10
-1-1x10
-3,惰性气体保护
的烧结炉中惰性气体保持在0.2-0.8Mpa;


S5、对烧结好的靶材毛坯进行机加工成所需要的尺寸和精度,加工后的靶材绑定
在金属圆管上得到稀土金属旋转靶材。


实施例1


本实施例的稀土金属旋转靶材的制备方法,包括如下步骤:


将制备的平均粒径D
50=15μm的Dy粉末装入管状的聚氨酯+?#20013;?#27169;具中,在240Mpa
的压力下进行冷等静压成型300-1800秒,得到Dy管状素胚。将素胚放入真空烧结炉(真空度
为1x10
-1-1x10
-3),升温至1350℃,保温40小?#20445;?#28903;结的靶材相对密度99.1%,将得到的靶材
加工成所需要的尺寸和精度,绑定在?#21387;?#19978;即得稀土金属旋转靶材。


实施例2


本实施例的稀土金属旋转靶材的制备方法,包括如下步骤:


制备的平均粒径D
50=20μm的Tb粉末装入管状的聚氨酯+?#20013;?#27169;具中,在260Mpa的
压力下进行冷等静压成型300-1800秒,得到Dy管状素胚。将素胚放入氩气气氛烧结炉,通入
99.999%的氩气,保持压力0.3Mpa,升温至1300℃,保温30小?#20445;?#28903;结的靶材相对密度
98.8%,将得到的靶材加工成所需要的尺寸和精度,绑定在304钢管上即得稀土金属旋转靶
材。


实施例3


本实施例的稀土金属旋转靶材的制备方法,包括如下步骤:


制备平均粒径D
50=15μm的Dy:Tb=50:50wt%的混合粉末装入管状的聚氨酯+?#20013;?br>模具中,在280Mpa的压力下进行冷等静压成型300-1800秒,得到Dy/Tb管状素胚。将素胚放
入真空烧结炉(真空度为1x10
-1-1x10
-3),升温至1300℃,保温40小?#20445;?#28903;结的靶材相对密度
99.3%。将得到的靶材加工成所需要的尺寸和精度,绑定在304钢管上即得稀土金属旋转靶
材。


上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。
熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修?#27169;?#24182;把在此说明的一般
原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本
领域技术人?#22791;?#25454;本发明的揭示,对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范
围之内。


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