[發明專利]一種可用于ODS-W合金的氧化物-非晶復合粉體及其制備方法

有效

• 申請號: 202210631326.9
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114985749B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 練友運;王英敏;羌建兵;封范;王建豹;劉翔;馮凱霖;魏明玉;陳旭洲;房燦峰
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院;大連理工大學
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;C22C45/00;B22F1/065;B22F1/12
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 許明章;王海波

1.一種基于熔體霧化技術的氧化物-非晶復合粉體制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）配制和熔煉成分為G的公斤級非晶基體合金錠；

所述的成分G?=?Y_aX_100-a，a為原子百分比，取值為30≤a≤85，包含稀土金屬Y與X，X為金屬元素，為Fe、Co、Ni元素中的一種或多種，Y為稀土金屬釔；將配置好的工業純金屬原料混合后置于中頻感應熔煉爐坩堝內，抽真空并充入工業純Ar保護氣，通電進行感應熔煉，得到成分為G的公斤級均勻合金錠；（2）配置、熔煉公斤級G?+(3~40?wt%)Y₂O₃合金，獲取氧化物-非晶復合粉體；

2.1）根據ODS-W合金制備實際所需的氧化物增強體尺寸與分布，確定氧化物-非晶復合粉體中的Y₂O₃添加量和具體成分；

2.2）將第一步得到的G合金錠破碎，按步驟2.1）得到的配比稱量Y₂O₃納米氧化物和G合金料，混合、配制公斤級氧化物-非晶復合材料，其中Y₂O₃納米氧化物的重量占比在3~40?wt%區間取值，相應的該氧化物-非晶復合材料合金的成分通式表述成G?+(3~40?wt%)Y₂O₃；這里G=Y_aX_100-a基體熔體與氧化物Y₂O₃粒子間具有良好的化學親和力與潤濕性，且兩者密度相近，能夠避免比重偏析與氧化物粒子偏聚；

2.3）將配好的公斤級G?+(3~40?wt%)Y₂O₃合金料置于霧化爐坩堝中，加熱至一定溫度后進行保溫，該溫度高于G合金熔點且低于Y₂O₃氧化物熔點，獲取氧化物顆粒均勻分布其中的成分為G的合金熔體；接著將其霧化、噴出冷卻，得到球形粉體材料，其粒徑可控，在5?μm～300?μm間變化。

2.根據權利要求1所述的一種基于熔體霧化技術的氧化物-非晶復合粉體制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，抽真空至1~10?Pa，充入0.01?~?0.10?MPa工業純Ar保護氣。

3.根據權利要求1所述的一種基于熔體霧化技術的氧化物-非晶復合粉體制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中，感應熔煉溫度和時長分別為800~1300?℃，5~10?min。

4.根據權利要求1所述的一種基于熔體霧化技術的氧化物-非晶復合粉體制備方法，其特征在于，所述的步驟2.3）中，加熱溫度為800~1300℃，保溫時間為2-5?min。

5.根據權利要求1所述的一種基于熔體霧化技術的氧化物-非晶復合粉體制備方法，其特征在于，所述的步驟2.3）霧化、噴出冷卻過程中，霧化氣體噴壓為5～10?MPa，導流桿噴嘴孔徑為2～7?mm。

6.一種采用權利要求1-5任一所述的制備方法得到的基于熔體霧化技術的氧化物-非晶復合粉體，其特征在于，所得球形粉體的基體是成分為G的非晶態合金，其中均勻、彌散分布著納米尺度的氧化物粒子，形成氧化物-非晶復合材料。