[發明專利]Y2O3坩堝的制備方法及在高活性金屬熔煉中的應用

在審

• 申請號: 201710435801.4
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107311658A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 李重河;李寶同;魯雄剛;李柱;王世華;張東;何文英
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/622;C04B35/64;C22C1/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種Y₂O₃坩堝的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

a.將干燥后的Y₂O₃粉料在100～140Mpa下壓制為坩堝素坯；

b.利用固相燒結法，將在所述步驟a中制備的坩堝素坯在不低于1750℃下保溫2～6h，進行高溫燒結，得到Y₂O₃坩堝成品。

2.根據權利要求1所述Y₂O₃坩堝的制備方法，其特征在于：在所述步驟b中，在對坩堝素坯進行高溫燒結之前，首先將在所述步驟a中制備的坩堝素坯在800～1000℃下保溫4～6h，進行預燒結。

3.一種權利要求1所述Y₂O₃坩堝的制備方法制備的Y₂O₃坩堝在高活性金屬熔煉中的應用，其特征在于，包括如下步驟：

①利用坩堝式真空感應熔煉工藝，采用真空感應爐，選用Y₂O₃坩堝的制備方法制備的Y₂O₃坩堝，作為坩堝式真空感應熔煉工藝的熔煉容器，將高活性金屬原料置于Y₂O₃坩堝中，通過真空洗氣后，將真空感應爐內抽高空，然后對高活性金屬原料進行熔煉，在坩堝式真空感應熔煉工藝過程中，按照每5～10min升0.1kW的速率，緩慢增加真空感應熔煉工藝的加熱功率，以避免噴濺和架橋現象，直到高活性金屬原料開始熔融狀態，開始高活性金屬熔煉過程；

②在所述步驟①中的高活性金屬熔煉過程中，在高活性金屬開始熔融狀態時，就向Y₂O₃坩堝中反沖Ar氣，保持Y₂O₃坩堝內的高活性金屬在500～650Pa的Ar氣氛圍中進行熔煉過程；

③在所述步驟②的高活性金屬熔煉過程結束后，按照每5～10min降0.5kW的速率，對高活性金屬進行降溫處理，直到高活性金屬凝固。

4.根據權利要求3所述Y₂O₃坩堝在高活性金屬熔煉中的應用，其特征在于：在所述步驟①中，利用坩堝式真空感應熔煉工藝，選用Y₂O₃坩堝的制備方法制備的Y₂O₃坩堝，對鈦、鋯、鈦合金或鋯合金進行熔煉。

5.根據權利要求4所述Y₂O₃坩堝在高活性金屬熔煉中的應用，其特征在于：在所述步驟①中，利用坩堝式真空感應熔煉工藝，選用Y₂O₃坩堝的制備方法制備的Y₂O₃坩堝，對純鋯、海綿鋯、鋯銅合金、鋯鎳合金、鋯鐵合金、Zr-2、Zr-3或Zr-4進行熔煉。

6.根據權利要求3～5中任意一項所述Y₂O₃坩堝在高活性金屬熔煉中的應用，其特征在于：在所述步驟②中，當增加真空感應熔煉工藝的加熱功率，在高活性金屬原料完全融化成為高活性金屬熔體后，使感應熔煉溫度達到至少1880℃時進行精煉，控制精煉至少3min。

7.根據權利要求3～5中任意一項所述Y₂O₃坩堝在高活性金屬熔煉中的應用，其特征在于：在所述步驟①中，在進行真空洗氣時，至少進行三次低真空洗氣，然后再至少進行兩次高真空洗氣，完成真空洗氣過程。