[发明专利]热障涂层用大尺寸氧化锆陶瓷靶材的制备方法

权利要求书

1.一种热障涂层用大尺寸氧化锆陶瓷靶材的制备方法，该方法是通过以下步骤实现的：

步骤一：氧化钇部分稳定氧化锆粉体的制备

(1)根据热障涂层的要求，将6-8mol氧化钇与氧化铝锆粉体进行球磨混合，使用氧化锆磨球，料球按重量份额1：2，料水按重量份额4:3，2-8h后将料浆移出脱水；

(2)使用烘箱90℃对上述脱水后的混合粉体进行烘干18-24h，得到均匀、干燥的混合粉体；

(3)使用真空电极电弧炉熔炼对混合粉体进行电熔，真空度1.0e0，电流2000-3000A，电压30-50V；

(4)多次使用气流粉碎机和气流分级机，空气压强0.7-1Mpa粉碎后电容粉体，2000-2500r/min分级得到100nm以下的氧化钇部分稳定氧化锆粉体；

步骤二：喷雾造粒

(1)将按重量百分比的氧化钇部分稳定氧化锆粉体粉料与0.5-2％粘结剂混合，使用氧化锆磨球，料球按重量份额1：2，料水按重量份额4:3，2h后配制得到混合均匀的浆料；

(2)使用压力式喷雾造粒机进行喷雾造粒，喷雾干燥温度为150-190℃，压力0.05-0.1Mpa，得到粒度均匀且流动性好的氧化锆造粒粉；

步骤三：氧化锆坯体成型

将氧化锆造粒粉加入特制的大尺寸橡胶包套中，使用振动平台使粉体震实，使用冷等静压机成型靶材坯体，根据不同的粉体配比和长度需要，成型压力100-200MPa，成型时间2-10min，将成型的坯体于室温条件下脱模；

步骤四：坯体加工

将脱模后的坯体使用特制的橡胶模具进行夹持，使用金刚石车刀进行车削加工，加工时使用空气冷却，得到直径Ф60-80mm，长度H200-350mm的坯体；

步骤五：氧化锆靶材烧结

将坯体放入高温马弗炉内，以2-5℃/min升温至800-1500℃保温2-8h，然后随炉冷却，得到直径Ф50-75mm，长度H150-300mm的热障涂层用大尺寸氧化锆陶瓷靶材。

2.如权利要求1所述的热障涂层用大尺寸氧化锆陶瓷靶材的制备方法，该方法是通过以下具体步骤及技术条件实现的：

步骤一：氧化钇部分稳定氧化锆粉体的制备

(1)将8mol氧化钇与氧化铝锆粉体进行球磨混合，使用氧化锆磨球，料球比1：2，料水比4:3，8h后将料浆移出脱水；

(2)使用烘箱90℃对混合粉体进行烘干24h，得到均匀、干燥的混合粉体；

(3)使用真空电极电弧炉熔炼对混合粉体进行电熔，真空度1.0e0，电流3000A，电压50V；

(4)多次使用气流粉碎机和气流分级机，空气压强0.9Mpa粉碎后电容粉体，2400r/min分级得到粒度50nm左右的氧化钇部分稳定氧化锆粉体；

步骤二：喷雾造粒

(1)将氧化钇部分稳定氧化锆粉体粉料与0.8％的粘结剂混合，使用氧化锆磨球，料球比1：2，料水比4:3，2h后配制得到混合均匀的浆料；

(2)使用压力式喷雾造粒机进行喷雾造粒，喷雾干燥温度为180-190℃，压力0.5Mpa；得到粒度均匀，流动性好的氧化锆造粒粉；

步骤三：氧化锆坯体成型

将氧化锆造粒粉加入特制的大尺寸橡胶包套中，使用振动平台使粉体震实5min，使用冷等静压机成型靶材坯体，根据不同的粉体配比和长度需要，成型压力190MPa，成型时间10min，将成型的坯体于室温条件下脱模；

步骤四：坯体加工

将脱模后的坯体使用特制的橡胶模具进行夹持，使用金刚石车刀进行车削加工，加工时使用空气冷却，得到长度H350mm左右的坯体；

步骤五：氧化锆靶材烧结

将坯体放入高温马弗炉内，以2℃/min升温至1300℃保温4h，然后随炉冷却，得到直径Ф70mm，长度H300mm的热障涂层用大尺寸氧化锆陶瓷靶材。