[發明專利]一種高通量制備與高通量表征不同成分鉬合金的方法

有效

• 申請號: 201911150279.0
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110804709B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 孫院軍;陳燦;李天宇;丁向東;張國君
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C1/05;C22C1/10;B22F3/04;B22F3/10;C22F1/18;G01N3/40;G01N3/08;G01N21/73
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種高通量制備與高通量表征不同成分鉬合金的方法，包括工業化流程高通量制備不同成分鉬合金，按照成分梯度取質量比的鉬粉，硝酸鑭、硝酸鈰或硝酸鑭與硝酸鈰配制溶液，進行液固摻雜，并將摻雜物經干燥、碾碎和過篩后制得摻雜粉末；將摻雜粉末按照成分梯度分層封裝進膠套中，搗實后進行等靜壓、燒結，鍛造的棒材；進行高通量表征不同成分鉬合金性能，鉬合金棒材沿成分過渡區和純凈區平均切段，去應力退火得樣品；過渡區樣品標點，硬度和成分測試，得硬度?成分數據；純凈區樣品拉伸力學性能測試，得不同摻雜量的鉬合金應力應變數據。該方法為機器學習提供大量數據。

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，涉及一種工業化流程高通量制備與高通量表征不同成分鉬合金的方法。

背景技術

金屬鉬是一種稀有的難熔金屬，具有高的熔點、彈性模量，良好的導電導熱性能與低的熱膨脹系數，以及良好的耐酸堿及耐液體金屬腐蝕性能，因此在航空航天、機械制造、電力電子、鋼鐵冶金、醫療器械、照明、能源化工、軍工等各領域得到了廣泛應用，是不可或缺的耐高溫材料。隨著科技的發展，尤其是國防需求越來越高，對于鉬合金的綜合性能提出了更高的要求。

但是，材料研究開發是一個漫長的過程，傳統上新材料的研發方法是試錯法，科研人員基于自己的知識和相關經驗積累來確定材料成分組成。回顧整個工業技術及材料的發展和應用歷程，新一代材料的研發一般需要相當長的時間。因此，縮短材料從研發到應用的周期，加速材料研發速度，降低材料研發的成本，成為各國研究的重點。

美國在2011年提出了“材料基因組計劃”(materials genome initiative，GMI)，明確提出“將先進材料的發現、開發、制造和使用的速度提高一倍”。美國材料基因組計劃一經公布，立即引起國際廣泛關注，中國、歐盟、日本、印度等紛紛跟進，先后提出了各自的材料基因組計劃。

作為材料基因工程技術中心最重要的一環，高通量實驗可以成千上萬倍的加速材料研發，不僅能夠彌補理論計算、模型的不足與架構不同尺度計算間的聯系，補充基礎的材料物理，化學和材料學的數據，而且能夠構建材料性能相關的成分、組織和工藝間的內在聯系，更能夠為計算模擬提供基礎數據參數，從而實現加速材料篩選和優化的效果。

對于鉬合金在高通量實驗領域的報道很少，為了快速得到理想的合金性能，本專利提出一種鉬合金的工業化高通量制備方法以及后續高通量表征的方法。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種工業化流程高通量制備不同成分鉬合金的方法，通過工業化設備以及工藝，高通量生產不同成分梯度鉬合金棒材。該合金的生產完全采用國內某鉬合金生產企業的稀土鉬合金的生產工藝，且生產得到的高通量鉬合金完整度好，為后續的高通量分析提供了具備真實性能的塊體材料。

本發明的目的之二是提供高通量表征不同成分鉬合金性能的方法，通過表征成分過渡區的硬度與成分之間的關系、單一成分區的力學性能，為機器學習提供數據。

本發明目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的一種高通量制備與高通量表征不同成分鉬合金的方法，包括如下步驟：

步驟1，工業化流程高通量制備不同成分鉬合金：

11)按照成分梯度取質量比的鉬粉與硝酸鑭、硝酸鈰或硝酸鑭與硝酸鈰，將硝酸鑭、硝酸鈰和硝酸鑭與硝酸鈰配制成溶液與鉬粉進行液固摻雜，并將摻雜物經干燥、碾碎和過篩后制得摻雜粉末；

12)將摻雜粉末按照成分梯度分層封裝進膠套中，搗實后進行等靜壓；

13)將等靜壓后的鉬合金棒材進行燒結，將燒結得到的鉬合金棒材進行鍛造，最終得到鉬合金棒材；

步驟2，高通量表征不同成分鉬合金性能：