一種銀復(fù)合靶材制造方法及其制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于靶材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種銀復(fù)合靶材制造方法及其制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，玻璃在建筑行業(yè)中的使用量不斷增大。近代建筑上除了考慮美 學(xué)和外觀特征外，現(xiàn)在更注重的是如何控制熱量、室內(nèi)制冷成本和內(nèi)部陽光投射舒適的整 體平衡問題。目前，能源短缺的問題已經(jīng)越來越凸顯出來，如何減少用于建筑降溫所需的能 耗也成為人們普遍關(guān)注的問題。
[0003] 為此，防輻射玻璃（即LOW-E玻璃）就應(yīng)運而生了。這種產(chǎn)品是在玻璃表面鍍上多 層金屬組成的膜層而制得。其鍍膜層具有對可見光高透過及對中遠(yuǎn)紅外線高反射的特性， 使其與普通玻璃相比，具有優(yōu)異的隔熱效果和良好的透光性。
[0004] 現(xiàn)有的大多數(shù)LOW-E玻璃為由位于中間的一層純銀膜和分別設(shè)置于純銀膜兩側(cè) 的兩層或兩層以上的金屬氧化物膜組成的多膜層結(jié)構(gòu)。所述的金屬氧化物膜對純銀膜提供 保護(hù)，所述的中間功能層（即純銀膜）增加產(chǎn)品的顏色的純度及光透射度。其中的純銀膜和 金屬氧化物膜大多采用離線真空濺射法來制作。其離線真空濺射法的工作原理為：在高真 空環(huán)境下，向濺射鍍膜系統(tǒng)的腔體中充入工作氣體(一般為氬氣)，腔體內(nèi)設(shè)有兩個相對應(yīng) 的金屬板(分別為陽極板和陰極板)，陽極板上安裝玻璃基板，陽極板一般為接地；陰極板上 安裝銀靶材或金屬氧化鎢靶材，在陰極板上通直流電；使兩金屬板之間產(chǎn)生一電位場，此電 位場會使兩金屬板之間的工作氣體解離，產(chǎn)生電漿；電漿中的正離子被陰極板的負(fù)電壓吸 引加速，具有高能量后，轟擊陰極板表面的靶材表面，將離子動量轉(zhuǎn)移給靶材原子，靶材原 子獲得動量后逸出靶材表面，附著于陽極板表面的玻璃基板上，實現(xiàn)在玻璃基板上鍍上一 層純銀薄膜或金屬氧化物薄膜。
[0005] 因此，現(xiàn)有的LOW-E玻璃的制備工藝就存在以下缺點：（1)必須使用多個安裝有不 同靶材的陰極板及其陰極板控制系統(tǒng)，這就造成了在制程與設(shè)備上的龐大成本支出；（2) 市場上的銀靶材均大多為通過真空鑄造法制備的銀靶材，受真空鑄造中真空腔體的體積以 及鑄造冷卻不均勻的限制，這些銀靶材的長和寬尺寸一般均僅為600~1000_，無法滿足用 于制備長或?qū)挻笥?000 mm的大尺寸防輻射玻璃產(chǎn)品的需求。因此，為了解決現(xiàn)有銀靶材尺 寸過小的問題，行業(yè)內(nèi)常用多片靶材拼接的方式來制作所需尺寸的銀靶材，但拼接的片數(shù) 越多，拼接縫隙也多，在鍍膜過程會影響等離子體的均勻一致性，并可能引起靶材局部不正 常放電，從而降低鍍膜產(chǎn)品的質(zhì)量與合格率，另外，拼接數(shù)量越多，各片之間的質(zhì)量一致性 越難一致，最終也會降低了膜層的均勻性與產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在提供一種銀復(fù)合靶材制造方法，采用該方法制備的銀復(fù)合靶材能夠替 代現(xiàn)有的銀靶材，該方法不受現(xiàn)有銀靶材制備方法一真空鑄造法中真空腔體體積以及鑄造 冷卻不均勻的限制，因此，可根據(jù)需要制備大尺寸的銀復(fù)合靶材，并且，用此銀復(fù)合靶材制 備的防輻射玻璃具有高可見光穿透與低紫外光/紅外光穿透的效果。
[0007] -種銀復(fù)合靶材制造方法，包括如下步驟： (1) 將原料銀進(jìn)行熔融，造粒，形成銀顆粒； (2) 按銀顆粒、金屬鈮、納米二氧化鈦、納米氧化鋅的質(zhì)量百分比含量分別為 95~99. 72%、0. 2~3%、0. 03~1%、0. 05~1%混合均勻，以超高剪切力分散裝置進(jìn)行分散混合； (3) 對均勻混合的粉末進(jìn)行球磨，球磨參數(shù)控制為：球磨速度為60~1000rpm，時間為 12~72h，獲得機(jī)械化合金粉末； (4) 將機(jī)械化合金粉末投入模具中壓制成型，形成靶材生坯； (5) 對靶材生坯進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，真空熱壓燒結(jié)條件為：燒結(jié)溫度為750~900°C，真 空度為I X KT4~5 X l(T4torr，壓力為30~50MPa ; (6) 將真空熱壓燒結(jié)后的塊材進(jìn)行冷軋延，并進(jìn)行退火熱處理，退火熱處理溫度為 300~500°C，退火熱處理時間為1. 5~4小時，最終通過機(jī)床加工，獲得大尺寸的銀復(fù)合靶材。
[0008] 本發(fā)明具有如下技術(shù)效果： (1) 采用該方法制備的銀復(fù)合靶材能夠替代現(xiàn)有的銀靶材，該方法不受現(xiàn)有銀靶材制 備方法一真空鑄造法中真空腔體體積以及鑄造冷卻不均勻的限制，因此，可根據(jù)需要制備 大尺寸的銀復(fù)合靶材； (2) 本發(fā)明對熔融后的原料銀進(jìn)行造粒，有利于銀顆粒與金屬鈮、納米二氧化鈦和納米 氧化鋅均勻混合，為獲得具有良好均勻度的靶材提供了條件；并且，造粒后的銀顆粒的流動 性和粉末堆積性好，使得填入模具內(nèi)的銀顆粒的密度更高，壓制成靶材生坯的過程中，可以 減少壓機(jī)沖頭的行程與模具尺寸；此外，銀顆粒的堆積密度高，則壓制成形的靶材生坯中銀 的相對密度也就越高，降低了后續(xù)退火熱處理的溫度和時間要求；同時，由于靶材生坯中銀 的相對密度較高，真空熱壓燒結(jié)后的塊材的相對密度也較高，對塊材進(jìn)行退火熱處理后，靶 材尺寸收縮少，應(yīng)變與殘留應(yīng)力低； (3) 本發(fā)明對銀顆粒、金屬鈮、納米二氧化鈦、納米氧化鋅混合后的粉末進(jìn)行球磨，在研 磨過程中，在研磨介質(zhì)（例如）的撞擊，讓金屬鈮、納米二氧化鈦以及納米氧化鋅鑲埋進(jìn)銀顆 粒中，同時，在球磨的研磨前期，延性材料(金屬銀）經(jīng)由研磨介質(zhì)的碰撞形成片狀結(jié)構(gòu)，脆 性材料(金屬銀、納米二氧化鈦、納米氧化鋅）則被研磨成碎片與細(xì)小粉末；繼續(xù)研磨，延性 材料(金屬銀）因加工硬化的緣故，其層狀組織變得扭曲且更加的細(xì)化，此時，脆性材料(金 屬鈮、納米二氧化鈦、納米氧化鋅）則均勻的分布在延性材料(金屬銀）表面；隨著研磨進(jìn)入 到最后階段，延性材料的片狀結(jié)構(gòu)會碎裂變成不規(guī)則性的等軸粉末顆粒，實現(xiàn)了銀顆粒、金 屬鈮、納米二氧化鈦、納米氧化鋅的有效結(jié)合，有利于制備致密度高、均勻性好的產(chǎn)品； (4) 與現(xiàn)有技術(shù)的純銀靶材相比，本發(fā)明所制得的銀復(fù)合靶材具有更高的可見光穿透 率和更低的紫外光/紅外光穿透率，達(dá)到良好的隔熱性與節(jié)省能源的效果； (5) 采用本發(fā)明的銀復(fù)合靶材來制備防輻射玻璃時，可以一次性的將金屬銀、金屬鈮、 納米二氧化鈦顆粒與納米氧化鋅顆粒濺鍍在玻璃基板上，其中的金屬銀、金屬鈮、納米二氧 化鈦顆粒與納米氧化鋅顆粒均勻混合分布在同一層薄膜層，并且，金屬鈮、納米二氧化鈦顆 粒與納米氧化鋅顆粒脆性材料可對銀提供保護(hù)，因此，可通過在透明基材表面沉積單層的 本發(fā)明的銀復(fù)合靶材，即可制得防輻射玻璃，并且，與采用金屬銀、金屬鈮、納米二氧化鈦和 納米氧化鋅分別分層濺鍍相比，節(jié)省制程時間與設(shè)備投資成本。