一種利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法
2023-06-01 05:20:46 2
專利名稱：一種利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法
技術領域：
本發明屬於氧化鎂燒結體靶材製備領域，特別是涉及到一種用於氧化鎂燒結體靶材的物理尺寸控制方法。
背景技術：
目前氧化鎂燒結體靶材是等離子顯示器(PDP)蒸鍍保護膜的重要原材料。為了提高蒸鍍的生產率，必須逐次向蒸發源自動供給試料。靶材物理尺寸越小，由於蒸發產生坩堝內的侵蝕就越能及時得到填補；但物理尺寸過小則受到電子束照射的衝擊易從坩堝中飛起產生噴濺現象。因此，氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的控制是一項艱巨任務，有必要研究適合規模化生產的氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的控制方法。在燒結過程中，靶材坯料從低溫到高溫， 出現助劑分解和揮發、自由水揮發、分子水揮發、坯體體積膨脹等過程，在降溫過程中發生體積收縮。非靶材成分揮發不完全，會導致氧化鎂燒結體靶材收縮時的驅動力不均；溫度梯度會影響氧化鎂顆粒之間的膨脹接觸。氧化鎂顆粒之間的接觸情況，會通過後期的收縮影響靶材的物理尺寸，如果顆粒間接觸不均會導致氧化鎂燒結體靶材分層、變形甚至斷裂。
發明內容
本發明的目的在於保證氧化鎂燒結體靶材坯料在燒結過程中，助劑、水分、部分雜質揮發完全，氧化鎂顆粒之間充分接觸，實現對燒結氧化鎂燒結體靶材的物理尺寸控制。為了實現上述目的，本發明提供一種利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法。具體內容如下
整個溫度梯度分為四個恆溫階梯，四個升溫過程。(1)將氧化鎂粉體坯料從室溫開始升溫，升溫速率為2至7°C /min，升溫至300°C 至600°C內某一溫度，恆溫20至lOOmin，根據含水量的不同進行選擇，可保證自由水完全揮發。(2)升溫速率為4至10°C /min，升溫至900°C至1200°C內某一溫度，恆溫30至 120min，根據助劑的不同進行選擇，可保證助劑完全分解並揮發，以及分子水完全揮發。(3)升溫速率為3至7°C /min,升溫至1450°C至1550 °C內任意溫度，恆溫 3(T90min，根據坯料的硬度進行選擇，可保證坯料內外溫度平衡。(4)升溫速率為 0.5 M 20C /min，升溫至 1700°CM 1800°C，恆溫 300 至 500min，此
為最重要的一個溫度梯度，根據坯料的大小及粉體顆粒的大小進行選擇，可保證坯料完全膨脹，內部顆粒充分接觸。其中，所述氧化鎂粉體直徑為0. 5至1 μ m。其中，所述氧化鎂粉體壓製成直徑為12mm，厚度為6mm的坯料。其中，所述坯料以丙醇為粘結劑。
其中，所述坯料以硬脂酸鋅為脫模劑。其中，所述坯料含水率為2.5%。高溫燒結是製備氧化鎂燒結體靶材的重要步驟，本發明的有益效果是利用本發明可以使非氧化鎂燒結體靶材成分揮發完全、坯料內顆粒通過膨脹充分接觸，保證收縮時有足夠的驅動力，從而控制燒結氧化鎂燒結體靶材的物理尺寸。
圖1本發明利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。參照圖1，採用直徑為0. 5至1 μ m的氧化鎂粉體，壓製成直徑為12mm，厚度為6mm， 以丙醇為粘結劑、硬脂酸鋅為脫模劑，控制含水率在2. 5%左右。(1)以 3°C /min 的速率，升到 400°C，恆溫 IOOmin ；
(2)以50C/min的速率，升溫到1000°C，恆溫90min ；
(3)以40C/min的速率，升溫到1500°C，恆溫80min ；
(4)以1°C/min的速率，升溫到1720°C，恆溫400min。經過以上4個升溫段和4個恆溫段，即可得到直徑為8mm、厚度為6mm的氧化鎂燒結體靶材。以上內容是結合優選技術方案對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定發明的具體實施僅限於這些說明。對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法，該方法包含以下四個升溫過程和四個恆溫階梯(1)將氧化鎂粉體坯料從室溫開始升溫，升溫速率為2至7°C/min，升溫至30(TC至 600°C，恆溫 20 至 IOOmin ；(2)升溫速率為4至10°C/min，升溫至900°C至1200°C，恆溫30至120min ；(3)升溫速率為3至7°C/min，升溫至1450°C至1550°C，恆溫30至90min ；(4)升溫速率為0.5 M 20C /min，升溫至 1700°CM 1800°C，恆溫 300 至 500min。
2.根據權利要求1所述的利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法，其特徵在於，所述氧化鎂粉體直徑為0. 5至1 μ m。
3.根據權利要求1或2所述的利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法， 其特徵在於，所述氧化鎂粉體壓製成直徑為12mm，厚度為6mm的坯料。
4.根據權利要求3所述的利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法，其特徵在於，所述坯料以丙醇為粘結劑。
5.根據權利要求3所述的利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法，其特徵在於，所述坯料以硬脂酸鋅為脫模劑。
6.根據權利要求1至5任一項所述的利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法，其特徵在於，所述坯料含水率為2. 5%。
全文摘要
本發明公開了一種利用溫度梯度控制氧化鎂燒結體靶材物理尺寸的方法，該方法包含以下四個升溫過程和四個恆溫階梯(1)將氧化鎂粉體坯料從室溫開始升溫，升溫速率為2至7℃/min，升溫至300℃至600℃，恆溫20至100min；(2)升溫速率為4至10℃/min，升溫至900℃至1200℃，恆溫30至120min；(3)升溫速率為3至7℃/min，升溫至1450℃至1550℃，恆溫30至90min；(4)升溫速率為0.5至2℃/min，升溫至1700℃至1800℃，恆溫300至500min。
文檔編號C04B35/01GK102219480SQ20111010144
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者張百平, 林宇, 潘忠藝, 王寧會, 穆卓藝 申請人:遼寧中大超導材料有限公司