[發明專利]高純微細鉑絲及制備方法

有效

• 申請號: 202010589771.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111922114B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 吳保安;唐會毅;王云春;陳小軍;汪建勝;羅鳳蘭;冉義斌;肖雨辰
• 申請（專利權）人: 重慶材料研究院有限公司
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04;C22C1/03;C22C5/04;C22F1/14;G01K7/18
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙) 50210
• 代理人: 胡榮琿

本發明涉及一種高純微細鉑絲的制備方法，該方法通過鑄造、熱鍛、絲材加工，獲得的高均勻性、高精度、高穩定性微細鉑絲材料，解決了該類材料電性能與力學性能匹配及一致性問題。申請人驗證，本發明所述高純微細鉑絲，最小絲徑可達10μm，精度±0.2μm，電阻比(W100)≥1.39254的標準要求，滿足標準級、高敏感性的標準鉑電阻溫度計、工業鉑電阻等溫度傳感器以及其他儀器儀表等先進傳感器的要求。采用該方法得到材料具有高均勻性、高精度、高穩定性、長壽命等優點，并且應用領域廣泛。

技術領域

本發明屬于貴金屬材料領域， 特別涉及一種高純微細鉑絲及制備方法。

背景技術

鉑絲由于熔點高、具有靈敏度高、響應時間快、穩定性好等優異的物理和化學穩定性等特點，被廣泛應用于鉑電阻溫度計中進行準確的溫度測量。

對于作為標準級、高敏感性的標準鉑電阻溫度計、工業鉑電阻等溫度傳感器以及其他儀器儀表先進傳感器的應用，需要大量使用到一類高純鉑絲，該類鉑絲需滿足電阻比W₁₀₀≥1.39254。鉑絲的純度、微量元素、力學性能、組織及內部缺陷、絲材均勻一致性及均勻性等方面直接影響該類傳感器測量精度、穩定性以及使用壽命等性能。

目前鉑細絲的制備工藝，鉑原料為市售海綿鉑，純度最高為99.99%，采用感應熔煉獲得鉑錠，進行鍛造、軋制、拉制等加工獲得鉑絲，所得鉑絲純度低、力學性能差、微細化加工難度大，電阻比W₁₀₀約為1.3922左右，且所得工業級鉑絲絲徑為25μm以上，實驗級少量樣品能做到20μm，精度±1μm，并且鉑絲的精度不易控制、產品一致性差等問題，導致其電阻溫度系數偏移，大大降低了其測溫精度、穩定性、使用壽命等性能。

因此，現有技術制備的微細鉑絲在儀器儀表、能源、航空、航天等高技術領域工程化應用受到很大限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種高純微細鉑絲及制備方法，采用該方法制備的鉑絲絲徑可達10μm，精度±0.2μm，并且電阻比W₁₀₀≥1.39254，滿足標準級、高敏感性的標準鉑電阻溫度計、工業鉑電阻等溫度傳感器以及其他儀器儀表的性能要求。

本發明的技術方案是：

高純微細鉑絲的制備方法，有以下步驟：

1）鑄造

鉑材料置于真空感應熔煉爐中，氬氣保護，完全熔化后，保溫5-10min，快速底漏澆鑄得到鉑錠；

2）熱鍛

步驟1）得到的鉑錠在800～1100℃下均勻化熱處理0.5～1小時； 800～1100℃熱鍛壓成圓棒，修整圓棒表面；

3）絲材加工

步驟2）所得圓棒在拉絲機上進行粗拉、中拉、微細、極細拉制，各階段總變形量≤90%；

絲材加工：將步驟2）獲得的合金圓棒材在拉絲機上依次進行變形量≤15%的粗拉、變形量≤10%的中拉、變形量≤6%的微細拉制，各階段總變形量≤80%，保持400～700℃的溫度范圍進行熱處理，時間為10～30min，拉制成微細鉑絲。

所述制備高純微細鉑絲中選用鉑原料含量≥99.999%。

步驟1）所述真空的真空度為1×10^-2～1×10^-3Pa。

步驟2）所得圓棒需要進行熱處理，其熱處理方法是，在500～800℃下，保溫15～30分鐘。

步驟2）圓棒的直徑為4±1mm，優選地采用車削將圓棒表面修整光滑。

步驟3）中拉和微細拉添加前后張力裝置，即在拉絲機的兩端（放線、收線）添加張力裝置，以確保拉絲過程中平穩、無滑動，保證絲材尺寸精度、表面質量；