[发明专利]铱板及其加工方法、铱坩埚

说明书

本发明实施例提供了一种铱板，该铱板纯度大于等于99%，其特征在于，所述铱板的表面呈均匀的凹凸不平状。该铱板加工的铱坩埚经过长时间高温使用后仍具有平均晶粒尺寸为4mm的均匀组织，可以显著提高铱坩埚的高温使用寿命。

技术领域

本发明实施例涉及金属材料领域，并且更具体地，涉及铱金属板材及其制备方法、铱坩埚。

背景技术

金属铱具有高密度、高熔点、耐腐蚀等特点，被广泛地应用于高温晶体的生长领域。

轧制是一种操作简单，容易控制的工艺。铱锭经过轧制工艺后形成铱板。铱板用于铱制品的后续加工，例如，铱板通过切割焊接形成铱坩埚，也可以通过冲压/旋压形成无焊缝的铱坩埚等。

铱板在加工成铱坩埚后通常用于高温晶体生长用的容器。由于坩埚使用温度很高，高温下晶界的活性增加而容易迁移，在能量最低原理的作用下，减少晶界总面积可以降低晶界的表面能，从而发生晶界总面积减少、晶粒合并的现象。在晶粒长大过程中，原来晶粒的微观缺陷易在晶界处富集，晶粒粗大化后晶界成为薄弱区，这容易导致沿晶开裂，造成相应铱坩埚/制品失效损坏，影响铱坩埚/制品使用寿命。

为了提高铱坩埚的使用寿命，国内外铱坩埚加工企业尝试过各种方法，例如，通过加入合金元素以减缓晶粒长大的速度，采用先进熔炼技术降低铱锭中的原始缺陷密度等。本申请经过长期的实践经验以及理论研究，提出了一种铱板及其加工方法，通过对晶粒长大形成有效抑制，使制备的铱制品/坩埚寿命有显著提升。

发明内容

本申请实施例提供一种铱板，该铱板加工而成的铱坩埚可以显著提高铱坩埚的使用寿命。

第一方面，本申请提供了一种铱板，该铱板纯度大于等于99%，其特征在于，所述铱板的表面呈均匀的凹凸不平状。

在第一方面的第一种实现方式中，该铱板的表面凸起部分最高点与凹下部分最低点之间的距离为50~300微米。

在第一方面的第二种实现方式中，该铱板的厚度为1~4mm。

第二方面，本申请提供了一种制备第一方面及各种实现方式中铱板的方法，该方法包括：

将待轧铱板加热至1200~1600℃，并保温2~30min；

将所述待轧铱板送入轧机进行轧制变形，得到所述铱板，所述轧机的上下轧辊表面呈凹凸不平状。

在第二方面的第一中实现方式中，该上下轧辊表面凸起部分最高点与凹下部分最低点之间的距离为50~300微米。

在第三方面，本申请提供了另一种制备第一方面及各种实现方式中铱板的方法，该方法包括：

将待轧铱板加热至1200~1600℃，并保温2~60min；

将所述待轧铱板单面或双面涂覆一层耐高温砂，所述耐高温砂的粒度为100~300目，涂覆厚度100~300微米；

将所述待轧铱板送入轧机进行轧制变形，所述轧机的上下轧辊为平整光面或凹凸表面；

将变形后的铱板表面进行物理清理，去除表面涂覆层，得到所述铱板。

在第三方面的第一种实现方式中，该耐高温砂为氧化锆砂。

在第三方面的第二种实现方式中，该将变形后的铱板进行清理，包括：

将变形后的铱板通过喷砂工艺去除表面涂覆层，和/或将变形后的铱板放入工业酸中进行化学清洗。

第四方面，本申请提供了一种铱坩埚，包括采用第一方面及其任意一种实现方式中所述的铱板制备的铱坩埚。

附图说明