[发明专利]一种用于大电流密度M型阴极敷膜的合金靶材制备方法

摘要

本发明公开了属于合金靶材制备技术领域的一种用于大电流密度M型阴极敷膜的合金靶材制备方法。在对原料粉末提纯的基础上，利用等离子体球化技术制备OsRe、OsRu、OsIr、OsRh、OsW、WRe等预合金粉末，有助于获得高纯和高均匀的靶材。合金均匀性提高有助于阴极发射稳定性改善。采用真空烧结制备结构稳定的中间合金粉末，有效抑制合金烧结时铝的挥发，可稳定合金成分并提高靶材均匀性。采用多段氢气烧结工艺，获得高致密度的锇合金靶材。本发明研制的锇合金系列靶材具有高纯、高致密、高均匀的特点，同时可通过调整组元及其含量，满足M型阴极大电流发射的要求。

主权项

一种用于大电流密度M型阴极敷膜的合金靶材的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)原料粉末提纯：采用湿法冶金工艺对原料Os、Ir、Re、Ru、Rh、W粉末进行提纯，使其纯度不低于99.95wt％；(2)制备预合金粉末：预合金粉末为OsIr、OsRe、OsRu、OsRh、OsW、WRe中的任意一种或几种，采用等离子体球化工艺制备预合金粉末，粉末粒度范围5～11μm；(3)制备含低熔点易挥发元素Al的锇合金靶材时，通过制备中间合金来抑制Al的挥发和改善均匀性；(4)氢气烧结制备锇合金将预合金粉末冷等静压成型，氢气烧结；烧结工艺如下：以15～25℃/min的升温速率升温至800～1100℃，烧结3～5h；然后以10～20℃/min的升温速率升温至1600～2000℃，烧结5～8h；再以5～15℃/min的升温速率升温至2500～3100℃，烧结6～10h，再冷却，冷却速率10～15℃/min，氢气流量45～50L/h。制备含铝的锇合金靶材时，将预合金粉末与中间合金粉末混合均匀，冷等静压成型，氢气烧结，工艺如下：以15～25℃/min的升温速率升温至500～1100℃，烧结5～7h；然后10～20℃/min的升温速率升温至1500～2500℃，烧结8～12h，再冷却，冷却速率5～10℃/min，氢气流量35～40L/h；(5)精细加工合金靶材。