專利名稱：一種合成鋯鎳合金粉末的方法
一種合成鋯鎳合金粉末的方法，涉及一種采用自蔓燃高溫合成技術(shù)制備鋯鎳合金粉末的方法，特別適用于礦山開采和火炮、導(dǎo)彈等產(chǎn)品中的導(dǎo)火線等引信材料、電子產(chǎn)品中的吸氣劑和儲氫材料Zr30Ni70合金粉末的合成過程。
Zr30Ni70合金粉作為一種新型的儲氫材料和燃燒材料，僅次于Zr粉，廣泛地應(yīng)用于軍工、礦山開采和電子產(chǎn)品中。Zr30Ni70合金粉末作為一種新的燃燒材料替代Zr粉是目前發(fā)展的趨勢，這是因為純金屬鋯粉活性高，接觸空氣有著火危險，而且在儲存過程中也容易變質(zhì)；Zr30Ni70合金作為一種優(yōu)良的儲氫材料，也具有很好的研究和應(yīng)用開發(fā)前景。近年來，人們正積極地從事Zr30Ni70合金及及其合金粉末的研究。
Zr30Ni70合金粉末的制備方法，最初人們是采用純金屬粉末混合法，得到的Zr30Ni70是一種非合金化的Zr、Ni混合粉粉末，其性能很不穩(wěn)定，已不為人們常用。以后人們又采用粉末冶金方法，將細(xì)鎳粉、鋯粉混合壓制燒結(jié)后，再經(jīng)過氫化脫氫制成粉末，但這種工藝存在工序多、效率低、安全性差的缺點(diǎn)，且粉末很難達(dá)到完全合金化，質(zhì)量難以保證；霧化法是近年來開發(fā)的一種制備Zr30Ni70合金粉末的新工藝，需經(jīng)熔煉、霧化、純化等復(fù)雜過程，存在的問題是成份偏析大、設(shè)備復(fù)雜、成本比較高；目前還有一種僅僅在實(shí)驗室使用的機(jī)械合金化法用來合成Zr30Ni70合金粉末，其成本高、純度和安全性都很難保證，很難于用于生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種效率高、成本低，得到的合金粉末穩(wěn)定性及合金化程高、質(zhì)量穩(wěn)定的一種新的Zr30Ni70合金粉末制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種Zr30Ni70合金粉末制備方法，其特征在于其制備過程為首先把-0.074mm的Zr粉和-0.074mm的Ni粉按重量比為30∶70比例配料，再加入10-30％的Zr30Ni70合金粉末作稀釋劑，均勻混合后，壓制成坯，然后在保護(hù)氣氛下在600℃-1200℃溫度下進(jìn)行燃燒合成，將得到多孔狀的燃燒產(chǎn)物破碎過篩得到本發(fā)明的Zr30Ni70合金粉末。
采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的Zr30Ni70合金粉末，其粉末的氧及雜質(zhì)低，穩(wěn)定性好、合金化程度高，大部分指標(biāo)優(yōu)于霧化法，比霧化粉法的加工成本大大降低，具有很高的實(shí)用性。
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明的方法作進(jìn)一步的說明。
一種Zr30Ni70合金粉末制備方法，首先把-0.074mm的Zr粉、Ni粉按重量比30∶70比例配料并添加10-30％的Zr30Ni70合金粉末在高能混料機(jī)上均勻混合3小時左右，再在油壓機(jī)下壓制成坯(壓制壓力為10kg/cm2)，放入Ar、氫氣或真空保護(hù)保護(hù)反應(yīng)爐中在一定溫度下(600℃-1200℃左右)燃燒合成(SHS法)，保溫120分鐘后冷卻出爐，得到多孔狀的燃燒產(chǎn)物。經(jīng)鄂式粗破碎和球磨2小時(球磨比為3∶1)，粉末過篩即為成品。
采用自蔓延高溫合成連續(xù)生產(chǎn)工藝可批量生產(chǎn)出高質(zhì)量Zr30Ni70合金粉末。通過對SHS工藝合成的Zr30Ni70合金粉末及其它方法的粉末的性能比較表明其粉末的性能完全達(dá)到并超過了美軍標(biāo)(MIL-11410B)的要求，其純度優(yōu)于霧化法，經(jīng)實(shí)驗表明，粉末性能穩(wěn)定。
實(shí)施例1把平均粒徑為6.0um的鎳粉和6.5um的鋯粉按Ni/Zr重量比70∶30配料，再加入25％Zr-Ni合金粉混合3小時，壓制成坯料(10kg/cm2)，然后放入反應(yīng)爐中通氬氣保護(hù)，迅速升溫直至900℃使其發(fā)生燃燒反應(yīng)，保溫120分鐘后冷卻出爐，得到多孔狀的燃燒產(chǎn)物。經(jīng)鄂式粗破碎和球磨2小時，粉末過篩后即為成品，分析產(chǎn)物合金化，由Ni7Zr2和Ni5Zr兩項組成。
實(shí)施例2把平均粒徑為4.5um的鎳粉和5um的鋯粉按Ni/Zr重量比70∶30配料，再加入30％Zr-Ni合金粉混合3小時，壓制成坯料(10kg/cm2)，然后放入真空反應(yīng)爐中，抽真空至1×10-2Pa后，迅速升溫直至600℃使其發(fā)生燃燒反應(yīng)，保溫120分鐘后冷卻出爐，得到多孔狀的燃燒產(chǎn)物。經(jīng)鄂式粗破碎和球磨2小時，粉末過篩后即為成品，分析產(chǎn)物合金化，由Ni7Zr2和Ni5Zr兩項組成。實(shí)施例3把平均粒徑為10.6um的鎳粉和8.7um的鋯粉按Ni/Zr重量比70∶30配料，再加入10％Zr-Ni合金粉混合3小時，壓制成坯料(10kg/cm2)，然后放入反應(yīng)爐中通氫氣保護(hù)，迅速升溫直至900℃使其發(fā)生燃燒反應(yīng)，保溫120分鐘后冷卻出爐，得到多孔狀的燃燒產(chǎn)物。經(jīng)鄂式粗破碎和球磨2小時(球料比為3∶1)，粉末過篩，再把合成粉末在650℃在真空爐脫氫大約6小時使其真空度大于1×10-2pa，產(chǎn)物球磨40分鐘(料球比為3∶1)后過篩即為成品。
權(quán)利要求
1．一種鋯鎳合金粉末制備方法，其特征在于其制備過程為首先把-0.074mm的Zr粉和-0.074mm的Ni粉按重量比為30∶70比例配料，再加入10-30％的Zr30Ni70合金粉末作稀釋劑，均勻混合后，壓制成坯，然后在保護(hù)氣氛下在600℃-1200℃溫度下進(jìn)行燃燒合成，將得到多孔狀的燃燒產(chǎn)物破碎過篩得到本發(fā)明的Zr30Ni70合金粉末。
全文摘要
一種合成Zr30Ni70合金粉末的方法,特別適用于礦山開采和火炮、導(dǎo)彈等的導(dǎo)火線、電子產(chǎn)品中的吸氣劑和儲氫材料的Zr30Ni70合金粉末的合成過程。其特征在于把Zr粉和Ni粉按比例配料,再加入10－30%的Zr30Ni70合金粉末作稀釋劑,經(jīng)混均,壓制成坯,在保護(hù)氣氛下燃燒合成制取合金粉末。其粉末的氧及雜質(zhì)低,穩(wěn)定性好、合金化程度高,大部分指標(biāo)優(yōu)于霧化法,比霧化粉法的加工成本大大降低,具有很高的實(shí)用性。
文檔編號B22F9/04GK1312395SQ0013615
公開日2001年9月12日 申請日期2000年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者吳引江, 蘭濤, 湯慧萍, 淡萍, 張根, 李增峰 申請人:西北有色金屬研究院