[發(fā)明專利]一種核反應(yīng)堆用的鋰鉛合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410763690.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN104451252A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章毛連;吳宜燦;黃群英;何曉雄;張永鋒;王玉蓮;李勇;高偉霞;何恩節(jié);馮婕;秦炎福;姚潔;李春京
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C11/00
• 分類號(hào): C22C11/00;C22C1/02
• 代理公司: 北京萬象新悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 李稚婷

1.一種核反應(yīng)堆用的鋰鉛合金，基體為Pb，Li的質(zhì)量百分比含量為0.68±0.05％；雜質(zhì)總含量小于300ppm，單個(gè)雜質(zhì)元素的含量≤5ppm，且不含有經(jīng)中子輻照后會(huì)產(chǎn)生放射性產(chǎn)物的元素。

2.如權(quán)利要求1所述的鋰鉛合金，其特征在于，所述經(jīng)中子輻照后會(huì)產(chǎn)生放射性產(chǎn)物的元素包括N、Ni、Mo、Nb、Co和Cu。

3.如權(quán)利要求1所述的鋰鉛合金，其特征在于，所述鋰鉛合金中Fe、Mn和Al單個(gè)雜質(zhì)元素的含量≤5ppm。

4.如權(quán)利要求1所述的鋰鉛合金，其特征在于，Li的質(zhì)量百分比含量為0.68±0.02％。

5.權(quán)利要求1～4任一所述鋰鉛合金的制備方法，包括以下步驟：

1)在高純氬氣環(huán)境中，按Pb和Li的設(shè)計(jì)成分進(jìn)行配料，將粒度為150～250目的Pb粉和Li粉分別裝入各自的進(jìn)料斗，先將一部分Pb粉裝入攪拌池，啟動(dòng)機(jī)械攪拌，然后Li粉和Pb粉通過各自的進(jìn)料斗口進(jìn)入攪拌池混合均勻；

2)在高純氬氣環(huán)境中，將步驟1)混合好的Pb粉和Li粉分批加入熔煉爐中加熱融化，同時(shí)進(jìn)行連續(xù)的電磁攪拌，Li與Pb合金化并放出大量熱量，加料熔化吸熱，控制溫度不超過470℃，維持?jǐn)嚢?5～25分鐘，隨后在400～450℃下將熔體靜置1～3小時(shí)；

3)在高純氬氣環(huán)境中，將400～450℃的鋰鉛合金通過過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，濾除高熔點(diǎn)的Li和Pb化合物；

4)將步驟3)過濾后的鋰鉛合金在270～320℃下真空熔鑄，獲得合金鑄錠。

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在步驟2)在線檢測(cè)合金的Li和Pb成分，并依據(jù)檢測(cè)結(jié)果返回步驟1)微調(diào)Li和Pb的配料比，將Li粉和Pb粉混合均勻后接著進(jìn)行步驟2)，待成分檢測(cè)合格后進(jìn)入步驟3)。

7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟4)真空熔鑄時(shí)將鑄造模具設(shè)置在一個(gè)圓柱形空腔的中心，且在垂直于圓柱形空腔的軸線方向上有一水平軸，使得整個(gè)鑄造模具能繞該水平軸作緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)液態(tài)鋰鉛合金注入鑄造模具后，液態(tài)鋰鉛合金一邊隨鑄造模具緩慢地繞該水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊冷卻成型。

8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述高純氬氣為99.99％-99.999％氬氣經(jīng)除雜質(zhì)處理后的氬氣。

9.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所使用的原料Li和Pb是高純鋰和高純鉛，不含有經(jīng)中子輻照后會(huì)產(chǎn)生放射性產(chǎn)物的雜質(zhì)元素。