一种高压注浆成型装置以及一种ITO旋转靶材的制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及靶材制备技术领域，提供了一种高压注浆成型装置以及一种ITO旋转靶材的制备方法。本发明专利技术提供的高压注浆成型装置包括成型装置、高压注浆装置和抽滤装置；所述的成型装置设置真空抽滤室、树脂外模和可伸缩的树脂内模。本发明专利技术将高压注浆与抽滤成型相结合，不仅能提高成型的效率和成功率，还能提高坯体的致密度；本发明专利技术提供的装置中具有可伸缩的树脂内模，通过逐节脱模的方法，可以减少每一次脱模的摩擦力，使脱模的成功率更高，同时也可通过该模具成型更大尺寸的旋转靶材，解决了目前企业中大型靶材无法脱模的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高压注浆成型装置以及一种ITO旋转靶材的制备方法
本专利技术涉及靶材制备
，特别涉及一种高压注浆成型装置以及一种ITO旋转靶材的制备方法。
技术介绍
近年来，由于铟锡氧化物(ITO)薄模具有对可见光透明、导电、硬度高和耐蚀耐磨的优点，在工业上获得了广泛的应用，平面显示、太阳能板、轿车风挡等多种产业都离不开ITO薄模。通常ITO薄模是通过ITO靶材溅射而成的，因此，生产性能优良的ITO靶材显得尤为关键。随着人们对产品品质性能的要求逐渐提升，对ITO靶材也提出了更高的要求，ITO靶材需要更高的利用率、更大的致密度、更大的尺寸。ITO靶材主要分为ITO平面靶材和ITO旋转靶材：ITO平面靶材的制靶工艺已经比较成熟，但是平面靶材的溅射利用率较低，仅有30％左右，虽然价格比旋转靶材略低，但综合性价比不如旋转靶材，目前平面靶材逐渐被旋转靶材取代；旋转靶材与平面靶材相比，靶材利用率大大提高，可达到75～80％左右，而且由于旋转靶材为管状，在溅射过程中可向各个方向飞行，因而溅射的ITO薄模的均匀性更好；此外，旋转靶材对于零件内壁的沉积有独特的优越性。因此，无论从成本角度还是从质量角度来说，ITO旋转靶材都是一个更好的选择。目前，ITO旋转靶材常用的制备方法有烧结法和喷涂法。喷涂法由于喷涂机制的自身特征，制备的旋转靶材中存在着较多的孔隙，难以得到高致密度的ITO旋转靶材，致密度低则会导致溅射的ITO薄模达不到使用标准。烧结法又细分为常压烧结、加压烧结和注浆成型烧结。常压烧结法是将氧化铟和氧化锡粉末按一定比例混合后装入管状柔性模具中，通过等静压成型制成素坯后烧结而成，常压烧结的旋转靶材较加压烧结相比，其致密度较低；加压烧结制备工艺与常压烧结相似，但在烧结时需用保护气加压，由于烧结时不是在氧氛围下，因此铟锡氧化物容易失氧，导致纯度下降。不论是常压烧结还是加压烧结，两者的成型工艺都是等静压成型，等静压成型工艺操作复杂、投入成本大、生产效率低。注浆成型相较于等静压成型，其操作工艺相对简单且生产成本低，但传统的注浆成型工艺制备旋转靶材坯体不易脱模，成品率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种高压注浆成型装置以及一种ITO旋转靶材的制备方法。使用本专利技术的高压注浆成型装置制备ITO旋转靶材，靶材坯体脱模成功率高，靶材成品率高，且所得ITO靶材的致密度更高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种高压注浆成型装置，包括高压注浆装置、成型装置和抽滤装置；所述成型装置包括真空抽滤室、树脂外模、树脂内模和内模底座；所述真空抽滤室顶端设置有可打开的顶盖，顶盖上设置有注浆口；所述树脂外模为圆筒状，位于真空抽滤室内部，且树脂外模的外壁和真空抽滤室的内壁之间存在空隙；所述树脂内模为可伸缩式模具，位于树脂外模的圆筒中心；所述内模底座设置于真空抽滤室下方，所述内模底座内部设置有与树脂内模相连接的伸缩装置，用于控制树脂内模的伸缩；所述树脂外模和树脂内模均可装卸；所述真空抽滤室底部设置有抽滤口；所述高压注浆装置与成型装置的注浆口连接；所述抽滤装置包括滤液池和与滤液池连通的抽滤设备；所述滤液池与真空抽滤室的抽滤口连接，且和树脂内模连接。优选的，所述树脂外模和树脂内模的材质均为微孔树脂；所述微孔树脂的孔隙尺寸为10～100nm。优选的，所述树脂内模为可由上而下依次伸缩的模具，所述树脂内模包括若干伸缩节，顶端第一节伸缩节与内模底座的伸缩装置相连，且所有伸缩节之间依次羁绊连接。优选的，所述滤液池底部设置有可闭合的排水口。本专利技术还提供了一种利用上述方案所述的装置制备ITO旋转靶材的方法，包括以下步骤：(1)提供ITO靶材浆料；(2)利用高压注浆装置向成型装置中注入ITO靶材浆料，同时开启抽滤设备，进行高压注浆抽滤成型，得到ITO靶材素坯；(3)通过内模底座内部的伸缩装置将树脂内模收缩，将树脂外模和ITO靶材素坯一同取出进行干燥，然后将树脂外模和ITO靶材素坯分离，得到干燥坯体；(4)将所述干燥坯体在氧气气氛中进行烧结处理，得到ITO旋转靶材。优选的，所述高压注浆抽滤成型过程中注浆的压力为1～1.5MPa。优选的，所述高压注浆抽滤成型过程中真空抽滤室内的真空度为0.5～1kPa，所述高压注浆抽滤成型的时间为60～120min。优选的，所述烧结处理包括依次进行的预烧结和烧结，所述预烧结的温度为200～250℃，时间为2～4h；所述烧结的温度为1400～1600℃，时间为18～24h。优选的，所述烧结处理前，还包括将干燥坯体进行机加工。有益效果：(1)本专利技术提供的高压注浆成型装置包括高压注浆装置、成型装置和抽滤装置，在高压注浆装置和抽滤装置共同作用下进行高压注浆抽滤成型，可以加速浆料的成型效率和成功率，并且能提高素坯的致密度，进而可以烧结出致密度更好的靶材。(2)本专利技术的高压注浆成型装置中，树脂内模设计成可收缩式内模，在素坯脱模时，可实现逐节脱模，减少模体与坯体的摩擦力，从而显著提高脱模的成功率。(3)本专利技术的高压注浆成型装置中，树脂外模和树脂内模均可装卸，可以通过改变树脂模具规格制备多种规格的靶材坯体，且树脂模具较石膏模具来说，有更长的使用寿命。(4)利用本专利技术的高压注浆成型装置制备ITO旋转靶材，树脂内模通过伸缩逐节脱模，树脂外模通过干燥脱模，可以极大的提高脱模的成功率，且可以制备得到大尺寸的旋转靶材。实施例结果表明，本专利技术制备的ITO旋转靶材密度≥7.14g/cm3，纯度在99.99％以上，平均晶粒尺寸为5μm，晶粒细微均匀。附图说明图1为本专利技术高压注浆成型装置的结构示意图，其中，1-高压注浆装置，2-真空抽滤室顶盖，3-真空抽滤室，4-树脂外模，5-树脂内模，6-内模底座，7-抽滤设备，8-滤液池，9-抽滤口，10-注浆口；图2为树脂内模的局部结构的示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种高压注浆成型装置，结构如图1所示，包括高压注浆装置、成型装置和抽滤装置。在本专利技术中，所述成型装置包括真空抽滤室、树脂外模、树脂内模和内模底座。在本专利技术中，所述真空抽滤室顶端设置有可打开的顶盖，顶盖上设置有注浆口；所述顶盖优选还设置有与真空抽滤室相连的固定装置，所述顶盖内侧设置有橡胶垫圈，以实现注浆成型过程中对真空抽滤室进行密封；在本专利技术中，所述成型装置在注浆成型过程中处于全封闭的状态。在本专利技术中，所述树脂外模为圆筒状，位于真空抽滤室内部，且树脂外模的外壁和真空抽滤室的内壁之间存在空隙。在本专利技术中，所述树脂外模的壁厚优选为3～5cm；所述树脂外模的高度优选和真空抽滤室的高度一致；所述树脂外模可装卸的固定在真空抽滤室内，所述真空抽滤室内部优选设置有用于固定树脂外模的固定装置；本专利技术在树脂外模的外壁和真空抽滤室的内壁之间设置空隙，以便于对树脂外模进行抽滤；本专利技术对空隙的大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压注浆成型装置，其特征在于，包括高压注浆装置、成型装置和抽滤装置；/n所述成型装置包括真空抽滤室、树脂外模、树脂内模和内模底座；所述真空抽滤室顶端设置有可打开的顶盖，顶盖上设置有注浆口；/n所述树脂外模为圆筒状，位于真空抽滤室内部，且树脂外模的外壁和真空抽滤室的内壁之间存在空隙；/n所述树脂内模为可伸缩式模具，位于树脂外模的圆筒中心；/n所述内模底座设置于真空抽滤室下方，所述内模底座内部设置有与树脂内模相连接的伸缩装置，用于控制树脂内模的伸缩；/n所述树脂外模和树脂内模均可装卸；/n所述真空抽滤室底部设置有抽滤口；/n所述高压注浆装置与成型装置的注浆口连接；/n所述抽滤装置包括滤液池和与滤液池连通的抽滤设备；所述滤液池与真空抽滤室的抽滤口连接，且和树脂内模连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压注浆成型装置，其特征在于，包括高压注浆装置、成型装置和抽滤装置；
所述成型装置包括真空抽滤室、树脂外模、树脂内模和内模底座；所述真空抽滤室顶端设置有可打开的顶盖，顶盖上设置有注浆口；
所述树脂外模为圆筒状，位于真空抽滤室内部，且树脂外模的外壁和真空抽滤室的内壁之间存在空隙；
所述树脂内模为可伸缩式模具，位于树脂外模的圆筒中心；
所述内模底座设置于真空抽滤室下方，所述内模底座内部设置有与树脂内模相连接的伸缩装置，用于控制树脂内模的伸缩；
所述树脂外模和树脂内模均可装卸；
所述真空抽滤室底部设置有抽滤口；
所述高压注浆装置与成型装置的注浆口连接；
所述抽滤装置包括滤液池和与滤液池连通的抽滤设备；所述滤液池与真空抽滤室的抽滤口连接，且和树脂内模连接。


2.根据权利要求1所述的高压注浆成型装置，其特征在于，所述树脂外模和树脂内模的材质均为微孔树脂；所述微孔树脂的孔隙尺寸为10～100nm。


3.根据权利要求1所述的高压注浆成型装置，其特征在于，所述树脂内模为可由上而下依次伸缩的模具，所述树脂内模包括若干伸缩节，顶端第一节伸缩节与内模底座的伸缩装置相连，且所有伸缩节之间依次羁绊连接。


4.根据权利要求1所述的高压注浆成型装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄田奇，张科，李康，李强，
申请(专利权)人：福建阿石创新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35