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一种高利用率的稀土金属旋转靶材及其制备方法.pdf

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一种 利用率 稀土金属 旋转 及其 制备 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910041191

申请日:

20190116

公开号:

CN109536902A

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: C23C14/34;C22C1/02;C22C28/00;B22D13/02 主分类号: C23C14/34;C22C1/02;C22C28/00;B22D13/02
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:

CN201910041191

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

本发明提出了一种高利用率的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、在冶炼炉内,将稀土金属放入坩埚中?#23588;?#33267;800?2000℃待稀土金属完全熔化至液态;S2、将熔化的稀土金属倒入管状模具中浇铸成型;S3、待模具内稀土金属冷却固化后,进?#22411;?#27169;,得到靶材毛坯;S4对得到的靶材毛坯进行机加工;S5、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。本发明制备得到的稀土金属旋转靶材的利用率高大80%以?#31232;?/p>

权利要求书

1.一种高利用率的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、在真空冶炼炉内,将稀土金属放入坩埚中?#23588;?#33267;1000-1800℃待稀土金属完全熔化成液态; S2、将熔化的稀土金属倒入管状模具中浇铸成型; S3、待模具内稀土金属冷却固化后,进?#22411;?#27169;,得到靶材毛坯; S4、对得到的靶材毛坯进行机加工成所需要的尺寸和精度; S5、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,?#23588;?#26041;式采用涡流?#23588;?#25110;者高频感应?#23588;取?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S1中,真空冶炼炉中的真空度为10-1-10-4Pa。 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S1中,稀土金属为Dy或者Dy/Tb或者Tb或者Pr。 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S2中,浇铸成型的方法为模具浇铸或离心浇铸。 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、钛管或者以上金属的合金管。 7.一种高利用率的稀土金属旋转靶材,其特征在于,所述的稀土金属旋转靶材采用权利要求1-6任一项所述的制备方法制得。

说明书


一种高利用率的稀土金属旋转靶材及其制备方法
技术领域


本发明涉及一种靶材及其制备方法,特别是涉及一种高利用率的稀土金属旋转靶
材及其制备方法。


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?#29575;?#29992;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高利用率的稀土金属旋转靶材及其制备方法,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?#26723;?#29983;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:


一种高利用率的稀土金属旋转靶材的制备方法,包括如下步骤:


S1、在真空冶炼炉内,将稀土金属放入坩埚中?#23588;?#33267;1000-1800℃,至稀土金属完
全熔化成液态;


S2、将熔化的稀土金属倒入管状模具中浇铸成型,模具可以是一个或多个;


S3、待模具内稀土金属冷却固化后,进?#22411;?#27169;,得到靶材毛坯;


S4、对得到的靶材毛坯进行机加工成所需要的尺寸和精度;


S5、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,?#23588;?#26041;式采用涡流?#23588;?#25110;者高频感应?#23588;齲?#30495;空冶炼
炉中的真空度为10
-1-10
-4Pa。


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,浇铸成型的方法为模具浇铸或离心浇铸,模具浇铸是
把稀土金属液体倒入模具内,待稀土金属冷却即可;而离心浇铸是把稀土金属液体倒入离
心浇铸模具内,模具旋转,通过离心力把稀土金属液体分布在模具圆周方向,冷却后成型形
成空心管状的靶材。


作为优选地,所述步骤S5中,金属圆管为铜管、不锈钢管、钛管、或者以上金属的合
金管。该金属圆管的材质选用时,原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;了一种高利用率的稀土金属旋转靶材,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?#31232;?br>

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。


实施例1


将镝(Dy)金属锭放入坩埚中,将真空冶炼炉抽真空至10
-2pa,利用高频?#23588;?#22377;埚至
1500℃待镝金属锭完全熔化至液态,将液态的镝金属倒入石墨管状模具中浇铸成型。冷却3
小时后取出模具,待模具完全冷却进?#22411;?#27169;,得到管状Dy毛坯靶材,将得到的靶材加工成所
需要的尺寸和精度,绑定在304不锈钢管上即得所需的高利用率的Dy元素旋转靶材。


实施例2


将镝(Dy)金属锭和铽(Tb)金属锭按照50:50的质量比放入坩埚中,将真空冶炼炉
抽真空至10
-2pa,利用高频?#23588;?#22377;埚至1500℃待Dy/Tb金属锭完全熔化至液态并?#20013;?#25605;拌均
匀,倒入石墨管状模具中浇铸成型。冷却3小时后取出模具,待模具完全冷却进?#22411;?#27169;,得到
管状Dy/Tb毛坯靶材,将得到的靶材加工成所需要的尺寸和精度,绑定在304不锈钢管上即
得所需的高利用率的Dy/Tb元素旋转靶材。


实施例3


将铽(Tb)金属放入干锅中,将真空冶炼炉抽真空至10
-2Pa,利用高频?#23588;?#22377;埚至
1600℃待Tb金属锭完全熔化至液态,倒入旋转离心浇铸设备中,转速900转,冷却成型后得
到管状Tb毛坯靶材,将得到的靶材加工成所需要的尺寸和精度,绑定在304不锈钢管上即得
所需的高利用率的Dy/Tb元素旋转靶材。


实施例4


将镝(Dy)金属放入干锅中,将真空冶炼炉抽真空至10
-2Pa,利用高频?#23588;?#22377;埚至
1500℃待Tb金属锭完全熔化至液态,倒入旋转离心浇铸设备中,转速850转,冷却成型后得
到管状Dy毛坯靶材,将得到的靶材加工成所需要的尺寸和精度,绑定在304不锈钢管上即得
所需的高利用率的Dy元素旋转靶材。


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?#21248;?#21487;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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