[發明專利]鉑族金屬彌散強化材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110294719.0
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113073224A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 泓武科技材料（蘇州）有限公司
• 主分類號: C22C5/04
• 分類號: C22C5/04;C22F1/14;C22C1/03;B22F3/17;B22F3/18
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種鉑族金屬彌散強化材料的制備方法，包括：將鉑族金屬與強化材料混合熔煉后制成鑄錠，所述強化材料包括金屬鋯；之后使所述鑄錠沿晶格的指定方向進行形變，再將形變后的鑄錠加工為鉑族金屬合金粉；其后將所述鉑族金屬合金粉燒結，再進行去應力的成形處理，獲得鉑族金屬彌散強化材料。本發明還公開了由前述方法制備的鉑族金屬彌散強化材料。本發明提供的鉑族金屬彌散強化材料的制備方法具有工藝簡單、適于工業化生產，成本低廉等優點，且制備的鉑族金屬彌散強化材料具有優異的高溫力學性能。

技術領域

本發明屬于金屬材料技術領域，具體涉及一種鉑族金屬彌散強化材料的制備方法。

背景技術

目前，鉑族金屬材料(例如鉑或者其合金)因熔點高、抗氧化、耐腐蝕等優異性能而在玻璃工業等領域得到了廣泛應用。然而，純鉑材料應用于高溫環境下時存在如下弱點：高溫下機械強度很低；晶格結構中晶粒過度生長；對于鉑族金屬板材來說，在極端情況下，單一晶粒的晶界甚至會擴展到一整個鉑板的厚度(參閱圖1所示)。這些缺陷的存在嚴重限制了鉑族金屬的進一步推廣應用。對于這樣的問題，業界的眾多研究人員認為，可供選擇的解決方案是，將某種氧化物(如氧化鋯、氧化釔等)彌散到鉑的晶界之間，完全阻止晶粒生長，以維持材料的在整個生命周期中的特性不變。現有的一種具體解決方案大致為：將純的鉑族金屬與Zr等交替層疊，而后熱壓，由此形成的鉑族金屬板材雖然在厚度方向上的強度加大，但在板材平面方向上的強度并無明顯改善。現有的另一種具體解決方案是先制備鉑族金屬粉體，再將鉑族金屬粉體與Zr或其氧化物的粉體均勻混合，之后依次進行冷等靜壓、燒結、軋制處理。但其中的鉑族金屬粉體基本上為球形顆粒，導致顆粒之間的結合強度弱，在軋制過程中內應力大，存在各向異性，最終導致所獲產品的性能不甚理想。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鉑族金屬彌散強化材料的制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種鉑族金屬彌散強化材料的制備方法，其包括：

將鉑族金屬與強化材料混合熔煉后制成鑄錠，所述強化材料包括金屬鋯；

使所述鑄錠沿晶格的指定方向進行形變，再將形變后的鑄錠加工為鉑族金屬合金粉；

將所述鉑族金屬合金粉燒結，再進行去應力的成形處理，獲得鉑族金屬彌散強化材料。

在一些實施方式中，所述鑄錠中的強化材料含量為0.01wt％～0.5wt％。

在一些實施方式中，所述鉑族金屬包括鉑銠合金。

在一些實施方式中，所述鉑銠合金中Rh的含量為1wt％～30wt％。

在一些實施方式中，所述鉑族金屬合金粉的粒徑為100μm～1mm。

在一些實施方式中，所述的制備方法包括：通過軋制方式使所述鑄錠沿晶格的指定方向進行形變。優選的，其中采用的軋制方式為冷軋。

在一些實施方式中，所述去應力的成形處理包括鍛造和軋制。優選的，其中采用的鍛造方式為自由鍛造。優選的，其中采用的軋制方式為冷軋。

本發明實施例還提供了由前述任一方法制備的鉑族金屬彌散強化材料。

在一些實施方式中，所述鉑族金屬彌散強化材料為板材。

與現有技術相比，本發明的優點包括：

1)提供的鉑族金屬彌散強化材料的制備方法具有工藝簡單、適于工業化生產，成本低廉等優點；

2)制備的鉑族金屬彌散強化材料具有優異的高溫力學性能，且在高溫環境下，其材料特性于生命周期內不衰減，機械強度相較于現有的鉑銠合金材料增大4-8倍，蠕變強度相較于金屬鉑增大近1000倍，且抗腐蝕能力也得以大幅加強。