專利名稱：用于熱等靜壓法制備靶材的包套及制備靶材的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過熱等靜壓(HIP)制備大尺寸的方形金屬、合 金或陶瓷靶材的方法。
背景技術：
制備濺射鍍膜用靶材的方法有多種，比較常見的方法一般有熱 壓、燒結、熔鑄、鍛造、粉末軋制、熱等靜壓等等。不同的方法相 對于不同材料的靶材均有其各自的優(yōu)勢或者是劣勢。例如，對于制 備大尺寸高溫金屬、高溫合金或者陶瓷材料靶，熱等靜壓法有著工 藝簡單、成品純度高、密度大、產(chǎn)品性能優(yōu)異等特點。
熱等靜壓法(或HIP)生產(chǎn)的耙材一^:最初為圓柱形或方柱形， 再經(jīng)線切割加工成矩形片狀。圓4主狀的草巴材可以垂直于圓柱體的端 面按一定步進長度平行分切成大小不等的矩形片狀靶材，接近于柱 體中間的可切割得最大尺寸片體，遠離于柱體中間的切割片尺寸逐 漸縮小，最終部分不可切割。圓柱狀靶材的這種結構勢必造成了靶 材材并+的損失和革巴片尺寸的不可控制，而方4主狀耙材則可以獲4尋尺 寸一致的革巴片，而且還避免了乾材材#+的損失，,人而具有更高的應 用價值。
熱等靜壓法生產(chǎn)方柱形耙材的一般過程為，將靶形成材料(包 括但不限于粉末、粉末成型體或鑄造體等，通常需經(jīng)過一定的致密 化處理)裝入方柱型容器中，該容器為無縫管材或者是板材經(jīng)加工成所需方柱形殼體后對焊拼4妄而成，管材或殼體的兩端的端口利用 相應大小的端蓋密封焊接，經(jīng)預留的抽氣通道抽空容器內(nèi)的氣體后 進行氣密密封，將容器置入熱等靜壓設備中，釆用一定的升溫升壓
條件，對容器維持高溫(20(TC - 1500°C )的同時，利用惰性氣體 (一4殳為氬氣或氮氣)作為遞壓介質(zhì)施以高壓(20~200MPa),再 經(jīng)一定的降溫降壓條件冷卻到常態(tài)，將容器從靶材上通過化學方法 或者機械方法去除，得到已經(jīng)致密化并成為固態(tài)的靶材材料，通常 該材料還需經(jīng)過諸如車削、線切割等加工方法，從而得到最終所需 形狀的輩巴材。
通過HIP方法能夠獲得圓柱形或方柱形濺射輩巴是眾所周知的。 在專利CN1218843A中提到過采用方柱或圓柱形容器制造氧化銦/ 氧化錫(ITO)濺射耙材的基本方法。該方柱或圓柱形容器"由碳 鋼制成，容器經(jīng)氬弧焊接，端口與端蓋處采用圓弧過渡，以避免應 力集中"。
然而，目前纟皮廣泛應用的方柱形包套容器的結構還包4舌，包套 容器為方柱形無縫管體或焊接體，該容器的端口與端蓋處不再采用 圓弧過渡，而是在端蓋上采用向外翻一定高度的邊，從而避免該處 的應力集中，該結構能夠更好的緩解因收縮變形而引起的應力集 中，避免包套容器在HIP過程中開裂。
現(xiàn)有纟支術中的方4主形包套容器，其相鄰側面是通過將一纟反才才 (例如鋼板)直接彎折成90。而形成，包套容器的四個側角沒有經(jīng) 過一定的結構變化，具有相對4交強的抗形變性。利用現(xiàn)有的^支術能 夠制造出相對方柱形的靶材，方柱形包套容器的壓縮程度取決于容 器的尺寸、靶形成材料的裝填密度或初始壓實程度。如果方柱形包 套容器的壓縮量超過一定程度，方柱形包套容器的棱邊保持相對剛 性，而各個側面表現(xiàn)出向內(nèi)凹陷。這意味著包套容器對革巴材施加的 壓力不再是均勻的。當發(fā)生這種情況時，如果靶材料不是熔融狀態(tài)的，最終靶材的密度也會不均勻，如果靶材材料是熔融狀態(tài)的，那 么耙材可以被均勻壓縮。但是，這兩種情況都將導致把材形狀的不 規(guī)則，要獲得規(guī)則形狀的方柱形靶材，或者是要獲得可以使用的矩 形耙片，都必須對外表面進行機械加工，以獲得無缺陷的平面。這 種加工不僅是附加的處理，而且會導致耙材利用率的降低，造成資 源和勞動的浪費。
圖la描述了現(xiàn)有技術中通過熱等靜壓形成方柱形靶的模具的 構造。圖中101為方柱形包套主體，通常為一塊或兩塊才反材彎折一 定角度后拼焊而成的方形管，側角104是板材的彎折處或者通過焊 接而連接。102、 103為模具端口密封體，通常其中一個密封體上會 預留一個排空管。
圖lb描述利用現(xiàn)有技術的模具在熱等靜壓后形成的方柱形靶 105的形狀。
進一 步提高靶形成材料的裝填密度或初始壓實程度，以及縮小 方柱形包套容器的尺寸，對HIP過程中包套容器的這種不規(guī)則變形 有一定的緩解作用。然而，縮小包套容器的尺寸，顯而易見無法獲 得大尺寸的靶材；進一步提高靶形成材料的裝填密度或初始壓實程 度，勢必要增加新的處理步驟，而且，在現(xiàn)有技術下，對某些材料 而言，很難進一步提高裝填密度或初始壓實程度，因為這需要更加 復雜的處理方法和步驟。
另外，任意尺寸的無縫方柱形管材在現(xiàn)實中是^^艮難獲得的，這 樣也就限制了無縫管材在方柱形靶材生產(chǎn)中的適用范圍。而采用焊 接方柱形容器雖可以獲得任意尺寸的相對方柱形靶材，但普通的方 柱形包套容器，其焊縫處沒有采用特定的結構變化，在包套容器收 縮變形較大時，其焊縫成為一個相對的薄弱處，在HIP過程中4艮容 易/人焊縫處開裂漏氣，/人而導致耙材生產(chǎn)失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于緩解或消除在熱等靜壓法制備靶材中所用 包套的不均勻形變的缺陷。
本發(fā)明因此提供一種用于熱等靜壓法制備靶材的包套，包括中 空的方柱形包套主體和用于封閉該包套主體的兩個密封體，在其中
一個密封體上設有排空管，其特征在于在主體的至少一個側棱邊 設有皺邊。該皺邊數(shù)目至少為2個，優(yōu)選為4個。其中，該主體是 由一塊或多塊板材經(jīng)過彎折而后將兩端焊接而形成。
在本發(fā)明的一種實施方式中，令其中 一個皺邊所鄰接的兩個方 柱側邊分別為第 一相應邊和第二側邊，皺邊與第 一相應邊的夾角為 a，與第二相應邊的夾角為P,夾角a或P在0-270°之間，優(yōu)選 在90。 —180°之間，最優(yōu)選為135。。
在上述包套的一種實施方式中，密封體包括底板和四個巻邊， 呈一開口的盒狀體，經(jīng)拼合或沖壓而成。通過焊4妄實現(xiàn)主體和密封 體的連接，焊接時盒狀體的開口向外，并且焊接是在巻邊的外邊沿 進行。
用于形成包套的材料為金屬或合金，包括但不限于低碳鋼、不 銹鋼、鈦及其合金、鋁及其合金。
在本發(fā)明的另 一方面，提供一種通過熱等靜壓法制備靶材的方 法，包4舌以下步驟
1 )提供方柱形包套主體；
2)提供相應于包套主體截面形狀的第一密封體，將第一密封 體焊4妄至包套主體的底部；3) 將靶形成材料填充于所形成的包套容器內(nèi)；
4) 提供一帶有排空管的第二密封體，并通過焊接至包套主體 的頂部以將主體封焊；
5) 對容器進行抽真空并密封排空管；
6) 對容器進行熱等靜壓處理；
7 )熱等靜壓處理后采用化學方法或枳4成方法去除輩巴材外部的 包套容器，從而獲得方柱形靶材，
其特征在于，在包套主體的至少一個側棱邊i殳有皺邊。
采用本文披露的用于HIP的靶材包套和靶材制備技術，大大降 低了方柱形包套筒體從焊縫處開裂的情況，并且該結構的包套容器 能夠使靶材在HIP過程中，把材隨包套主體整體收縮，即便有相對 較大的收縮率，靶材的各個面也可以保持為基本無凹陷變形的平 面，乂人而可以獲4尋4交大尺寸的凈形狀方柱形耙材，克月l了已知方法 的各種問題。


5M奪參考附圖更為詳細地描述本發(fā)明，其中
圖la描述了通過熱等靜壓形成方柱形靶的現(xiàn)有4支術沖莫具的構造。
圖lb描述利用現(xiàn)有技術^f莫具形成的方柱形靶在熱等靜壓后的 構造形狀。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個具體實施方式
的方形靶材包套的示
意圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明 一個具體實施方式
的方形靶材包套的示 意圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個具體實施方式
的方形靶材包套的示 意圖5是示出才艮據(jù)本發(fā)明一個具體實施方式
的方形靶材包套的示 意圖6為示出側邊與皺邊角度的示意圖。 l本實施方式
在本文中，術語"皺邊"是指這樣一種部件在方柱形包套主 體的兩個相鄰側邊的接合部，這兩個側邊皆有一條多余部分，這兩 個多余部分彼此貼合，從主體側角(即柱體的棱邊)向外延伸，形 成一個延伸部。術語"相應邊"是指與被述及的皺邊直接相接的兩 個側邊。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個具體實施方式
的方形靶材包套的示 意圖。在圖2中，該包套組件的端口密封體202和203以及排空管 204與現(xiàn)有才支術中的相同。不同之處在于，包套主體201由兩塊相 同尺寸的板材經(jīng)過90。的彎折后通過焊接拼接而成，并且沿包套主 體201的兩個對角側棱邊設有向外延伸的皺邊205。該鈹邊沿一個 側邊延伸而垂直于與該皺邊相接的相鄰側邊。焊接部位處于皺邊的 頂部207。密封體202、 203分別采用一塊^l材向外翻邊^(qū)f焊而成， 也可以經(jīng)沖壓形成。上密封體202、下密封體203具有基本相同的 結構，206為其焊縫所在位置，上密封體預留cj) 10mm的排空管204。圖3是示出才艮據(jù)本發(fā)明 一個具體實施方式
的方形革巴材包套的示 意圖。在圖3中，該包套組件的端口密封體302和303以及排空管 與現(xiàn)有4支術中的相同。不同之處在于，包套主體301由一塊4反材經(jīng) 過彎4斤并通過焊4妄連4妄而成，并且沿包套主體301的兩個對角側對麥 邊設有向外延伸的皺邊304。該皺邊與相鄰的兩個側邊的夾角為135 ° 。焊接部位處于需要焊接的一個皺邊304的頂部。密封體302、 303分別采用一塊板材向外翻邊拼焊而成。
圖4是示出才艮據(jù)本發(fā)明一個具體實施方式
的方形乾^才包套的示 意圖。在圖4中，該包套組件的端口密封體402和403以及排空管 與現(xiàn)有沖支術中的相同。不同之處在于，包套主體401由一塊^反材經(jīng) 過彎^斤并通過焊^妄連4妄而成，并且沿包套主體401的四個對角側對麥 邊i殳有向外延伸的皺邊404。該皺邊與相鄰的兩個側邊的夾角為135 ° 。焊*接部位處于需要焊*接的一個皺邊304的頂部。密封體202、 403分別采用 一塊板材向外翻邊拼焊而成。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個具體實施方式
的方形靶材包套的示 意圖。在圖5中，該包套組件的端口密封體502和503以及排空管 與現(xiàn)有4支術中的相同。不同之處在于，包套主體501由一塊^反材經(jīng) 過彎折后通過焊4妾連4妄而成，并且沿包套主體501的四個對角側棱 邊i殳有向外延伸的皺邊504。該鈹邊沿一個側邊延伸而垂直于相鄰 的側邊。焊接部位處于需要焊接的一個皺邊504的頂部。密封體502、 503分別采用一塊^反材向外翻邊4并焊而成。
可用于本發(fā)明的包套的結構在細節(jié)方面并不局限于上述圖示 說明。例如，用于本發(fā)明的靶材包套的皺邊不局限于2個和4個， 其可以是l個，優(yōu)選2個以上，更優(yōu)選3個，最優(yōu)選4個。在一些 靶形成材料具有相對較高的裝填密度的情況下，或者在包套容器的 尺寸相對4交小的情況下，只有兩個對角采用皺邊的這種結構也能起 到4艮好的防止革巴材側面HIP后凹陷的作用。包套主體可以是由四塊板材通過焊接而成，作為優(yōu)選方案，需 要焊接的邊數(shù)越少越好，就是說，優(yōu)選通過兩塊板材經(jīng)彎折和焊接 而形成包套主體，最優(yōu)選通過一塊4反材經(jīng)彎4斤，而后通過兩端乂于才妻
而形成包套主體；皺邊與兩個相應側邊的夾角也不限于上述實施方 式。如圖6所示，在本發(fā)明中，皺邊C與第一相應邊A的夾角為a ， 與第二相應邊B的夾角為P 。當皺邊C是沿著側邊A同平面向外延 伸時，其與第一相應邊的夾角cc為180° ，與第二相應邊的夾角|3 為90° ;當皺邊C是沿著側邊B同平面向外延伸時，其與第一相應 邊的夾角oc為90。，與第二相應邊的夾角P為180° 。在本發(fā)明中， 上述夾角oc可以在0-270°之間變化，但是，作為優(yōu)選，夾角a在 90-180。之間變4匕，最優(yōu)選i也，夾角cc為約135。。
部，其可以在鈹邊的中部。所i胃"頂部"是指一個鈹邊/人兩個側邊 的接觸部向外圍延伸的最外端，所述"中部"是指從兩個側邊的接 觸部到所述最外端之間的部位。普通技術人員容易理解，本文中提 及的"在頂部焊*接"應該是在所述側邊的整個長度上沿頂部焊才妄， 即沿一條直線焊接，而不是點焊接。
側角具有皺邊結構的方柱形包套容器可以通過現(xiàn)有的任何可 知的技術來實現(xiàn)，例如直接生產(chǎn)出來的具有這種皺邊的無縫管材， 或者通過板材折邊最后拼焊，比較容易實現(xiàn)的是后者。但是對于拼 焊所得的包套容器，其焊縫優(yōu)先考慮在這種皺邊的最頂部。這不僅 易于焊接，并且，在HIP過程的收縮變形中，此處部位所受到的拉 應力也最小，從而基本可以避免HIP過程中包套容器沿焊縫開裂的 情況。本文所述的方柱形也并非意指嚴格意義上的矩形體，也可以 是具有一定錐度的梯形體，只要是具有這種皺邊結構，均可以獲得 類似的效果。但是，為防止靶形成材料滲入皺邊內(nèi)部，鈹邊應貼合 比4交緊密，內(nèi)部盡量不要留有太大的空隙。4艮明顯，皺邊的寬度并不需要嚴格限定，只要能夠滿足特定材
料在特定溫度范圍內(nèi)的形變需要即可，例如，對于要經(jīng)受120(TC范 圍溫變，長、寬在150-200mm,厚度在2-4mm的^f氐碳鋼方^主形包套 而言，皺邊寬度在10-20mm通常是適宜的。
制作包套的材料一般為相對薄壁的板材，對于大部分金屬及合 金材料，1 ~5mm的厚度較為合適，最常用的為2mm左右，如果僅 考慮壓制變形的效果，那么越薄的越好，太厚了變形能力不好，但 低于lmm時，若板材材料不好，在HIP過程中可能會存在板材的 砂、眼穿孔或變形處^立裂漏氣。
本發(fā)明還涉及制備大尺寸方形濺射鍍膜用靶材的方法，包括以 下步驟
1) 提供方柱形包套主體。該主體為上下均不封閉的筒體，并 且?guī)в兄辽僖粭l以上所述的皺邊。作為優(yōu)選，在主體的內(nèi)表 面可設置表面涂層或隔離層，以減少冷卻后的殘余應力，或 阻止耙材與主體材料的反應，或防止耙材與主體的粘接，以 便除去包套主體?？梢酝ㄟ^等離子噴涂或者覆以隔離箔紙以 實現(xiàn)；
2) 在所述的方柱形包套主體底部提供相應形狀的密封體。將 密封體與方柱形包套主體焊接密封。該密封體的內(nèi)表面亦可 提供有表面涂層或隔離層；
3) 將靶形成材料填充于上述的方柱形包套容器的空腔內(nèi)。該 靶形成材料可以是粉末、粉末模壓坯體、粉末冷等靜壓坯體 甚至于預燒結、預澆鑄的坯體等等。例如可以是金屬粉末、 合金粉末或陶瓷粉末及其壓實體，比較典型的如，鉻粉、鎳 鉻合金粉、氧化鋅陶瓷粉或者是氧化銦與氧化錫(ITO)的 混合粉末及壓實體。對于粉末，還可以通過震動等方式以提 高其裝填密度；4) 采用步驟2相同的方法對方柱形包套容器頂部進4于封焊。 通常頂部的密封體會預留抽真空管。通過抽真空管對密閉容 器進行抽真空。在抽真空的過程中輔以高溫(通?！?00。C ) 有助于水和有機物從耙形成材料中解吸附。當達到足夠的真 空時將抽氣管密封，形成一個密閉的方柱形容器。
5) 對容器進行熱等靜壓處理。一^:在惰性氣體(如氬氣和氮 氣)中，對容器施以高溫(200- 1500 。C )高壓(20-200MPa)， 乂人而獲得致密化的耙材。〗寺生產(chǎn)的輩巴材決定了溫度、壓力和 時間的精確工藝條件。HIP處理的過程可以是分時分段控制 的，從而獲得性能更優(yōu)異的靶材。
6 ) HIP后采用化學方法或枳4成方法去除耙材外部的包套容器， 從而獲得方柱形靶材，或再釆用線切割等方法進而獲得片狀 的靶材。
包套一般由金屬或合金制得。如低碳鋼、不銹鋼、鈥和其合金、 鋁和其合金等等。
包套材料的選擇主要取決于靶形成材料。例如，對于鉻把和ITO 耙，最常用的包套材料為低碳鋼和不銹鋼，因為其便宜，易得。鈦 和鈦合金材料也可以用于鉻靶和ITO靶，只是較貴且相對難獲得。 對于陶瓷靶材，經(jīng)常使用鈦及其合金材料。另外，對于一些只需要 較低溫度HIP的靶材，鋁質(zhì)材料可以應用。
為了緩解密封體所帶來的包套兩端的抗形變能力大于中間部 位的抗形變能力的問題，可以考慮對包套材料加以選擇，選用一些 更容易變形的金屬材料，如銅、鎳、金和鉑等；或者，僅對包套兩 端的密封體選用 一 些較易形變的金屬材料。密封體可以是一塊相應 大小的平板，也可以是一個向外巻邊的盒狀體，并且?guī)嗊吿幙梢跃?有一定的弧度，這4羊可以減少此處的應力集中。包套主體的形狀一般為長方體(柱)形，但也可以為多邊柱形，
跟所期望的最終靶材的形狀有關；連接的方法優(yōu)選為氬弧焊，但是 采用其4也方法，例如氧焊和電焊，也是可以的。
本發(fā)明對現(xiàn)有技術的貢獻在于采用了特定結構的包套容器，從 而大大降低了方柱形包套筒體從焊縫處開裂的情況，并且該結構的 包套容器能夠使靶材在HIP過程中，耙材隨包套主體整體收縮，即 便有相對較大的收縮率，靶材的各個面也可以保持為基本無凹陷變 形的平面，從而可以獲得較大尺寸的凈形狀方柱形靶材，克服了已 知方法的各種問題。
為了確保上述情形，方柱形包套主體的四個側角的結構與現(xiàn)有 包套的直接彎邊是不同的，在本發(fā)明中，方柱形包套主體的側角先 對彎成一個皺折邊，再彎折成包套容器所需的角度，而上下兩端口 則是采用沖壓而成的方盒狀或者是巻邊焊接而成的方盒狀才莫具作 為密封體。在HIP過程中，這種具有皺折邊的包套主體能夠很好的
起到引導包套容器變形的作用，克服了直接折邊時側角處具有抗變 形性的問題。側角的抗變形性直接的影響就是，方柱形包套容器側 角處的變形量要小于其他部位的變形量，/人而草巴材的四個側面均具 有凹陷的表面，在大尺寸的靶材中，這種凹陷的趨勢更加明顯。
實施例1
使用厚度為2.5mm的低碳鋼板，按圖2所示的結構拼焊，形成 內(nèi)部尺寸為長200mm、寬140mm、高1240mm的方4主形包套主體， 主體的側角皺邊寬度為15mm。底部密封體采用同才羊厚度和材質(zhì)的 低,灰鋼板4并焊形成，密封體向外翻邊的高度為15mm,翻邊的頂部 與方柱形包套主體的底邊焊4妄在一起。用金屬銷4分填充腔體并通過 振動增加填充密度，直到腔體剩余約15mm的高度，嵌入與底部密 封體相同的頂部密封體。將整個結構焊接在一起并預留 一個排氣管<吏得可以通過該4非氣管進4于:柚空，在45(TC溫度下進^于脫氣，之后 密封該排氣管。在940。C溫度和125MPa壓力下進行熱等靜壓并保 持2小時。熱等靜壓后的包套容器長為181mm，寬為125mm，高 為1039mm,包套容器整體收縮，包套容器的四個側面基本上均為 平面，沒有明顯的凹陷變形。當通過臥式刨床最終從革巴材去除包套 時，只損失非常少的材料。最終鉻靶的密度為7.12 g/cm3，約為鉻 的J里i侖密度(7.19g/cm3)的99%。
實施例2
使用厚度為1.5mm的304不銹鋼板，按圖3所示的結構拼焊， 形成內(nèi)部尺寸為長200mm、寬170mm、高412mm的方4主形包套主 體，主體的側角皺邊寬度為15mm，角度為135° 。底部密封體釆 用同樣厚度和材質(zhì)的不^"鋼板^f焊形成，密封體向外翻邊的高度為 15mm,翻邊的頂部與方柱形包套主體的底邊焊接在一起。用金屬 4各4分填充腔體并通過振動增加填充密度，直到腔體剩余約15mm的 高度，嵌入與底部密封體相同的頂部密封體。將整個結構焊接在一 起并預留一個排氣管使得可以通過該排氣管進行抽空，在450。C溫 度下進行脫氣，之后密封該排氣管。在1170。C溫度和104MPa壓力 下進行熱等靜壓并保持4小時。熱等靜壓后的包套容器長為 175mm，寬為145mm,高為353mm，包套容器整體收縮，包套容 器的四個側面基本上均為平面，沒有明顯的凹陷變形。當通過臥式 刨床最終從靶材去除包套時，只損失非常少的材料。最終鉻靶的密 度為7.16 g/cm3,約為4各的理論密度(7.19g/cm3)的99.5 % 。
實施例3
使用厚度為1.5mm的304不4秀鋼板，按圖4所示的結構拼焊， 形成內(nèi)部尺寸為長190mm、寬125mm、高1100mm的方4主形包套 主體，主體的側角鈹邊寬度為15mm，角度為135° 。底部密封體采用同樣厚度和材質(zhì)的不銹鋼板拼焊形成，密封體向外翻邊的高度
為15mm,翻邊的頂部與方柱形包套主體的底邊焊4妄在一起。用金 屬4各粉填充腔體并通過振動增加填充密度，直到腔體剩余約15mm 的高度，嵌入與底部密封體相同的頂部密封體。將整個結構焊接在 一起并預留一個排氣管使得可以通過該排氣管進行抽空，在550°C 溫度下進4亍脫氣，之后密封該4非氣管。在117(TC溫度和104MPa壓 力下進行熱等靜壓并保持4小時。熱等靜壓后的包套容器長為 165mm,寬為114mm,高為931mm,包套容器整體收縮，包套容 器的四個側面基本上均為平面，沒有明顯的凹陷變形。當通過臥式 刨床最終從靶材去除包套時，只損失非常少的材料。最終鉻靶的密 度為7.15 g/cm3，約為4各的理i侖密度(7.19g/cm3)的99.4% 。
實施例4
使用厚度為2.5mm的低碳鋼板，按圖5所示的結構拼焊，形成 內(nèi)部尺寸為長200mm、寬150mm、高330mm的方柱形包套主體， 主體的側角皺邊寬度為15mm。底部密封體采用同才羊厚度和材質(zhì)的 低碳鋼板拼焊形成，密封體向外翻邊的高度為15mm，翻邊的頂部 與方柱形包套主體的底邊焊接在一起。用金屬鉻粉填充腔體并通過 振動增加填充密度，直到腔體剩余約15mm的高度，嵌入與底部密 封體相同的頂部密封體。將整個結構焊接在一起并預留一個排氣管 使得可以通過該排氣管進行抽空，在650。C溫度下進行脫氣，之后 密封該排氣管。在1170。C溫度和104MPa壓力下進行熱等靜壓并保 持4小時。熱等靜壓后的包套容器長為166mm,寬為129mm,高 為281mm，包套容器整體收縮，包套容器的四個側面基本上均為平 面，沒有明顯的凹陷變形。當通過臥式刨床最終從靶材去除包套具 時，只損失非常少的材料。最終鉻靶的密度為7.18 g/cm3，約為鉻 的5里"i侖密度(7.19g/cm3)的99.8 % 。
權利要求
1.一種用于熱等靜壓法制備靶材的包套，包括中空的方柱形包套主體(501)和用于封閉所述包套主體(501)的兩個密封體(502、503)，在其中一個密封體上設有排空管，其特征在于在所述主體的至少一個側棱邊設有皺邊。
2. 根據(jù)權利要求1所述的包套，其中，所述皺邊數(shù)目至少為2 個。
3. 根據(jù)權利要求1所述的包套，其中，所述皺邊數(shù)目至少為4 個。
4. 根據(jù)權利要求1所述的包套，其中，所述主體是由一塊或多塊 4反材經(jīng)過彎4斤而后將兩端焊*接而形成。
5. 根據(jù)權利要求1所述的包套，其中，令其中一個所述皺邊所鄰 才妄的兩個方柱側邊分別為第一相應邊和第二側邊，所述鈹邊與 第一相應邊的夾角為oc，與第二相應邊的夾角為P,所述夾角 a或p在0-270。之間。
6. 根據(jù)權利要求5所述的包套，其中，所述夾角a或|3在90° -180°之間。
7. 根據(jù)權利要求6所述的包套，其中，所述夾角a或P為135° 。
8. 根據(jù)權利要求1所述的包套，其中，用于連接主體側邊的焊接 是在所述皺邊的頂部進行。
9. 根據(jù)斥又利要求1所述的包套，其中，所述密封體包括底板和四 個巻邊，呈一開口的盒狀體，經(jīng)巻邊拼合或沖壓而成。
10. 根據(jù)權利要求9所述的包套，其中，通過焊接實現(xiàn)所述主體和 密封體的連接，焊接時所述盒狀體的開口向外，并且焊接是在 所述巻邊的頂部進4亍。
11. 根據(jù)權利要求1所述的包套，其中，用于形成所述包套的材料 為低碳鋼和不銹鋼、鈦及其合金、鋁及其合金。
12. —種通過熱等靜壓法制備靶材的方法，包括以下步驟 1 )提供方柱形包套主體；2) 提供相應于包套主體截面形狀的第一密封體，將所述第一 密封體焊*接至所述包套主體的底部；3) 將靶形成材料填充于所形成的包套容器內(nèi)；4) 提供一個帶有排空管的第二密封體，并通過焊接至所述包 套主體的頂部以爿爭所述主體去:]"焊；5) 對容器抽真空后進行熱等靜壓處理；6) 熱等靜壓處理后采用化學方法或枳4成方法去除靶材外部的 包套容器，/人而獲得方柱形耙材；其特征在于，在所述包套主體的至少一個側棱邊設有皺邊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于熱等靜壓法制備靶材的包套，包括中空的方柱形包套主體和用于封閉該包套主體的兩個密封體，其特征在于在主體的至少一個側棱邊設有皺邊。該皺邊數(shù)目至少為1個，優(yōu)選為2個，更優(yōu)選為4個。其中，該主體是由一塊或多塊板材經(jīng)過彎折而后將兩端焊接而形成。本發(fā)明還涉及采用該包套生產(chǎn)靶材的方法。
文檔編號C23C14/34GK101407907SQ200810179329
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權日2008年11月28日
發(fā)明者彭曉蘇, 李鵬飛, 陳衛(wèi)飛, 陳立三 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司