CN1136565C - 一种磁光盘记录介质靶材制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种磁光盘记录介质靶材制备方法，属于合金冶炼技术领域，其特点在于使用磁力搅拌悬浮熔炼技术熔炼合金，靶材等静压成型模具由定位钢圈，定位板和橡胶压板组成，并由螺栓紧固密封，热等静压烧结包套用真空电子束焊接密封，可有效地解决已有技术中合金熔炼时的材料污染，成份均匀性不易控制等问题，主要用于制造磁光盘记录介质。
Description
本发明涉及合金冶炼技术领域，特别涉及稀土族与过渡族元素的混合冶炼
技术领域。
目前制造磁光盘记录介质合金靶材的方法主要有铸造法和粉末冶金法。前者将一定成份配比的合金原料熔炼，再将合金熔液浇注于模具中，形成铸锭，最后经机械加工制成靶材；后者则是首先将一定成份配比的合金原料熔炼，浇注成锭后再粉碎，将粉碎形成的粉末经等静压成形，再高温烧结，最终制成靶材。还有一种方法是将过渡族金属粉末(或泡沫状薄片)与事先炼好的稀土族过渡合金锭放入铸模内，在过渡金属熔点与合金铸锭熔点之间的某一温度对材料及锭模加热，最后再对成形体进行冷加工制成靶材。熔炼磁光盘用稀土过渡族金属合金材料的方法有电炉熔炼和石英管真空保护熔炼等。所谓电炉熔炼是指将装有合金原料的坩埚放入熔炼电炉中，再对坩埚和炉膛抽真空或抽真空后充入惰性气体，随后加热熔化合金，再将合金熔液倒入浇注模具中；所谓真空石英管真空保护熔炼是指将合金原料放入石英管中，再对石英管抽真空后密封，加热至一定温度将合金熔化，在熔炼过程中不断转动石英管，待冷却后打碎石英管。上述方法存在的主要问题是前者很易造成坩埚材料的污染，且成份及其均匀性不易控制，后者也难以均匀化成份且成本高，效率低。
本发明的目的是提供一种磁光盘记录介质靶材制备方法，它能有效地解决电炉熔炼和石英管真空保护熔炼所导致的合金中成份不均匀问题。
本发明的目的可以由以下技术方案实现：
(1)靶材所使用的原料包括稀土族金属和过渡族金属。稀土族金属指重稀土族铽(Tb)、镝(Dy)、钆(Gd)等元素中的至少一种元素或轻稀土族金属如钕(Nd)、钐(Sm)等元素中的至少一种元素；过渡族金属指如铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)等元素中的至少一种元素。
(2)制造过程中将上述稀土族和过渡族单金属原料或预先炼制的中间合金按设计重量称好放入磁力搅拌悬浮熔炼炉的水冷坩埚中进行感应加热悬浮熔炼，熔炼过程中借助磁场作用对熔体进行搅拌，从而使合金成份更加均匀。
(3)制造过程中将合金锭粉碎，球磨制粉，合金粉末的颗粒直径在0.5-400μm之间。
(4)制造过程中将合金粉末放入模具中进行冷压成型。使用冷等静压技术成型时，成型模具由内壁为锥台形的定位钢圈、定位板和橡胶压板组成，使用螺栓紧固密封，以防渗油。
(5)制造过程中对冷压成型体进行高温烧结，烧结环境应是真空或惰性气体。
(6)制造过程中对冷压成型体进行高温热等静压烧结，这时烧结包套应使用真空电子束焊接技术对包套进行密封。
与现有技术相比本发明的效果和优点在于：可有效地解决已有技术中合金熔炼时的材料污染，成份均匀性不易控制等问题，从而可获得均匀而高纯度的合金，且能提高效率，降低成本。
本发明附图说明如下：图1为本发明模具剖视图图2为本发明模具上定位板俯视图
本发明实施例如下：
实施例1(铽—铁—钴溅射靶)：
(1)配制按重量百分比为铽23％—铁68％—钴9％的具有足够高纯度的单金属原料；称量铽时应考虑熔炼时的烧损量。
(2)将金属原料放入悬浮熔炼炉坩埚中，对坩埚抽真空，再充入纯度为99999.5％氩气，之后进行熔炼，熔炼后的合金锭为半圆形。
(3)在真空环境下粉碎合金锭，然后放入球磨机中研磨，获得粒度为0.5-400μm的粉末。
(4)将粉末放入模具中，模具内径尺寸为115～120mm，利用定位钢圈5及橡胶压板4(6)定位板3(7)并使用螺栓2紧固密封，通过抽气孔1抽真空后在冷等静压机中冷压成型并利用机械使用成型体出模。
(5)将冷压成型体在真空烧结炉中进行高温真空烧结。
(6)对烧结后的成型体进行机械加工，获得直径约115mm厚度5mm的铽—铁—钴溅射靶材。
(7)将靶材进行真空塑料封装。
实施例2(铽—钆—铁—钴溅射靶)：
(1)配制按重量百分比为铽17％—钆8％—铁67％—钴9％的铽—钆—铁—钴的具有足够高纯度的单金属原料；称量铽和钆时应考虑熔炼时的烧损量。
(2)将金属原料放入悬浮熔炼炉坩埚中，对坩埚抽真空，再充入纯度为99999.5％的氩气之后进行熔炼，熔炼后的合金锭为半圆形。
(3)在真空环境下粉碎合金锭，然后放入球磨机研磨，获得粒度为0.5-400μm的粉末。
(4)将粉末放入模具中，模具内径尺寸为115～120mm，利用橡胶压板4(6)定位板3(7)并使用螺栓2紧固密封，通过抽气孔1抽真空后在冷等静压机中冷压成型并利用机械使用成型体出模。
(5)使用厚度为0.1-0.20mm的不锈钢板作冷压成型体烧结包套，在真空电子束焊机中对冷压成型体包套进行焊接密封。
(6)将冷压成型体在热等静压烧结炉中进行高温烧结。
(7)对烧结后成型体进行机械加工，获得直径约115mm厚度5mm的铽—镝—铁—钴溅射靶材，靶材成份按重量百分比大致为铽17％—镝8％—铁67％—钴8％。
(8)将靶材进行真空塑料封装。
Claims (5)
1.一种磁光盘记录介质靶材制备方法，包括稀土元素和过渡族元素经混合熔炼技术制成合金锭，再将合金锭粉碎加工成合金粉末，经压力成型后高温烧结，稀土族指重稀土族铽、镝、钆元素中的至少一种元素，轻稀土族指钕、钐元素中的至少一种元素，过渡族指铁、钴、铬元素中的至少一种元素；其特征在于：将上述稀土族和过渡族单金属原料或预先炼制的中间合金放入磁力搅拌悬浮熔炼炉的水冷坩埚中进行感应加热悬浮熔炼，将熔炼后的合金锭粉碎，球磨制粉，将合金粉末放入模具中进行冷压成型合金粉末冷等静压成型，烧结环境是真空或惰性气体，所用模具由定位钢圈，定位板和橡胶压板组成，并由螺栓紧固密封。
2.根据权利要求1所述的一种磁光盘记录介质靶材制备方法，其特征在于采用冷等静压烧结时冷压成型体烧结包套密封方式为真空电子束焊接密封。
3.根据权利要求1所述的一种磁光盘记录介质靶材制备方法，其特征在于所述模具的定位钢圈内壁为锥台形。
4.根据权利要求1所述的一种磁光盘记录介质靶材制备方法，其特征在于所述合金粉末的颗粒直径在0.5~400μm之间。
5.根据权利要求1所述的一种磁光盘记录介质靶材制备方法，其特征在于靶材成份重量百分比为铽17％—镝8％—铁67％—钴8％。
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