專利名稱：難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特種工藝方法
難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特種工藝方法一、 技術(shù)領(lǐng)域一種難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特種工藝方法，屬于電化學(xué)技 術(shù)在特種工藝的應(yīng)用研究領(lǐng)域。二、 技術(shù)背景眾所周知鎢鉬等難溶金屬制品通常都是采用粉末冶金方法制造的，但粉 末冶金方法制得的制品內(nèi)部均有微孔，比重較小，脆性較大，不能充分發(fā)揮 耐高溫材料的諸多優(yōu)良特性，例如耐高溫、熱脹系數(shù)小、密度大、銀白而柔 軟等優(yōu)良的金屬特性，在電子工業(yè)、航空航天以及其它許多國防工業(yè)或國防 科研領(lǐng)域均有著極其重要的應(yīng)用，因此本發(fā)明的技術(shù)具有重大的推廣應(yīng)用價(jià) 值，特別是在現(xiàn)代高新技術(shù)開發(fā)和國防現(xiàn)代化過程中，將會(huì)有戰(zhàn)略需求，可 創(chuàng)造較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。三、 發(fā)明內(nèi)容1. 發(fā)明目的本發(fā)明的目的是發(fā)明一種難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特 種工藝方法，取代傳統(tǒng)的粉末冶金方法、克服傳統(tǒng)工藝所得制品有脆性并 失去了材料本身許多優(yōu)良特性的缺陷，從而大大提高產(chǎn)品的優(yōu)良特性，創(chuàng) 造較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2. 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題 '本發(fā)明做為一種電化學(xué)技術(shù)為主的特種工藝技術(shù)，它首先要提供合理 的電化學(xué)組f ，其次必需提供詳細(xì)的工藝技術(shù)規(guī)范和條件，以及提供這些 條件的儀器設(shè)備的詳細(xì)的要求等等，并且能夠做出具有優(yōu)良特性的產(chǎn)品， 具有重大的實(shí)用價(jià)值。3. 設(shè)計(jì)技術(shù)措施本發(fā)明首先建立了合理的實(shí)用的高溫電鑄鉬產(chǎn)品所用的熔融鹽的具 體的組方，以及用此組方的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行電鑄鉬制品所用的工藝設(shè)備和工 藝條件，確保按本發(fā)明組方和工藝可以做出合格產(chǎn)品，本發(fā)明是在做出合 格產(chǎn)品的特種工藝研究課題成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出來的，具有技術(shù)上的成 熟性、先進(jìn)性、實(shí)用性和可靠性，因此也具有科學(xué)性和權(quán)威性。 4.,設(shè)計(jì)方案一種難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特種工藝方法屬于電化學(xué)技術(shù)在特種工藝的應(yīng)用研究領(lǐng)域，其特征在于 其電鑄鉬用熔融鹽的化學(xué)組方為(重量％) NaCL 35~40%KCL35~40% K3M0CL6 20~30%其工藝程序是(1) 將氯化鈉和氯化鉀放在鉗鍋內(nèi)，在大氣條件下加熱熔化作為電解液， 然后加入鉬氯酸鉀，放入不銹鋼密封容器內(nèi)，抽真空達(dá)到10一3乇(2) 通入保護(hù)性氬氣2~3升/分鐘。通冷卻水，水溫<20°(:冷卻容器。(3) 升溫到85(TC 90(TC土l(rC保溫半小時(shí)(在15分鐘內(nèi)升溫到850'C)(4) 預(yù)先將工件的銅質(zhì)芯模件掛在電解液面上方，接直流電源的負(fù)極，直 '^電源的正極接放在鉗鍋邊上的鉬片上，所加直流電壓為lOmv。
(5) 將工件下放到熔融鹽液體中，當(dāng)工體接觸液面時(shí)，電流表開始有指示， 陰極工件可以以300轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。
(6) 可將工件全部浸入電解液中，將直流電壓和電流調(diào)到需要的數(shù)值電 壓控制在0.15v 0.18v，電流按電流密度5 10A/dm2計(jì)算，按工件面積 掌握電流即可。
(7) 按鉬的沉積速度0.03~0.04mm/h計(jì)算電鑄時(shí)間保證鑄件厚度。
(8) 待到需要厚度時(shí)，切斷電源使其自然冷卻半小時(shí)。
(9) 將電鑄裝置提到爐外風(fēng)冷。
(10) 電鑄裝置溫度低于35'C時(shí)停止供氣停冷卻水，從容器取出電鑄零件。
(11) 將鉗鍋保存在干燥瓶或真空柜內(nèi)，以備再用。
(12) 工件的銅芯體外表電鑄成一定厚度的鉬零件，可用化學(xué)腐蝕法或機(jī)械 加工法除去銅芯部分，而得到純鉬的另件。
5.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明從實(shí)踐已經(jīng)證明，在銅與鉬的介面兩種材料還有一定厚度的相 互深透，如保存一定厚度的銅，則該另件會(huì)具有銅的良好導(dǎo)電散熱性，同 時(shí)外表面又具有鉬的耐高溫，耐電子轟擊等等特殊特性，將在高新技術(shù)的 研究開發(fā)中具有特別有價(jià)值的新應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明舉例說明如下 所采用的電解液組方為(重量％)
NaCL 37.5%KCL 37.5%K3MoCL6 25% '電鑄工件的形狀(與半個(gè)兵乓球相似直徑3cm) .
電鑄工件的芯體材料無氧銅，它浸入電解液后可以300轉(zhuǎn)/分鐘速度旋 轉(zhuǎn)。
工藝參數(shù)如下
電解室預(yù)抽真空 10一i乇
通入保護(hù)氣體氬氣不低于2升/分(溶液面積80cm2時(shí)1升/分) 爐溫850°C±1(TC電鑄用直流電壓 100 150mv ' 控制工件的電流密度3.5 5A/dra2工件總電流 820mA左右
工件鉬電鑄層沉積速度0.03mra/小時(shí)左右共電鑄了 17小時(shí) 本電鑄的化學(xué)反應(yīng)過程和原理如下 (Mp2CL9) 一3 (L) — (L) —— 2 (MoCL6) —3 (L) (A)
(MoCL6) —3 (L) +3e~^M0(S)+6CL— (L) (B)
(MoCL6) —3 (L) —2/5M0(S) + 3/5MoCL5(g) + 3CL—(L) (C)
式中L代表液體，S代表固體，g代表氣體 電鑄工件材質(zhì)質(zhì)量情況
無氧銅與鉬的界面互相深透，工件具有了無氧銅的導(dǎo)電性導(dǎo)熱性能優(yōu)異、又 同時(shí)具有了鉬的耐高溫、熱脹系數(shù)小，作為是電子材料，耐高壓電子轟擊， 電性能大幅度提高等重要變化，取得新產(chǎn)品開發(fā)的重大進(jìn)展，大大提高了真 空電子器件輸出功率。
權(quán)利要求
1.一種難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特種工藝方法，屬于電化學(xué)技術(shù)在特種工藝的應(yīng)用研究領(lǐng)域，其特征在于其電鑄鉬用熔融鹽的化學(xué)組方為(重量％)NaCL 35～40％ KCL 35～40％ K3MoCL6 20～30％
2. 按照權(quán)利要求1的 一種難熔金屬熔融鹽高溫電鑄鉬的組方及其特種工藝方法其特征在于其工藝禾呈序是.(1) 將氯化鈉和氯化鉀放在鉗鍋內(nèi)，在大氣條件下加熱熔化作為電解液，然后加入鉬氯酸鉀，放入不銹鋼密封容器內(nèi)，抽真空達(dá)到10—3乇(2) 通入保護(hù)性氬氣2~3升/分鐘。通冷卻水，水溫〈2(TC冷卻容器；(3) 升溫到85(TC 90(TC土l(rC保溫半小時(shí)(在15分鐘內(nèi)升溫到85(TC)(4) 預(yù)先將工件的銅質(zhì)芯模件掛在電解液面上方，接直流電源的負(fù)極，直.流電源的正極接放在鉗鍋邊上的鉬片上，所加直流電壓為10mv;(5) 將工件下放到熔融鹽液體中，當(dāng)工體接觸液面時(shí)，電流表開始有指示，陰極工件可以以300轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)；(6) 可將工件全部浸入電解液中，將直流電壓和電流調(diào)到需要的數(shù)值電壓控制在0.15v 0.18v，電流按電流密度5 10A/dm2計(jì)算，按工件面積掌握電流即可；(7) 按鉬的沉積速度0.03~0.04mm/h計(jì)算電鑄時(shí)間保證鑄件厚度；(8) 待到需要厚度時(shí)，切斷電源使其自然冷卻半小時(shí)；(9) 將電鑄裝a提到爐外風(fēng)冷；(10) 電鑄裝置溫度低于35'C時(shí)停止供氣停冷卻水，從容器取出電鑄零件；(11) 將鉗鍋保存在干燥瓶或真空柜內(nèi)，以備再用；(12) 工件的銅芯體外表電鑄成一定厚度的鉬零件，可用化學(xué)腐蝕法或機(jī)械加工法除去銅芯部分，而得到純鉬的另件。
全文摘要
本特種工藝電鑄鉬用熔融鹽的化學(xué)組方為(重量％)NaCl 35～40％ KCl 35～40％ K₃M_OCl₆ 20～30％優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明從實(shí)踐已經(jīng)證明，在銅與鉬的介面兩種材料還有一定厚度的相互深透，如保存一定厚度的銅，則該另件會(huì)具有銅的良好導(dǎo)電散熱性，同時(shí)外表面又具有鉬的耐高溫，耐電子轟擊等等特殊特性，將在高新技術(shù)的研究開發(fā)中具有特別有價(jià)值的新應(yīng)用。
文檔編號(hào)C25D1/00GK101660180SQ20081011905
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者仇劍梅, 仇劍鋒, 仇錦明, 焦清華 申請人:北京玉佳明三態(tài)離子科學(xué)研究院有限公司