本发明专利技术涉及一种含铝合金粉体的制备方法及其应用，所述制备方法利用初始合金凝固组织中包含基体相与弥散颗粒相的特点，通过酸溶液将基体相反应去除，从而使得弥散颗粒相分离出来，得到含铝合金粉体。所述制备方法工艺简单，可以制备得到纳米级、亚微米级、微米级以及毫米级的不同形貌的含铝合金粉体，可应用于光电子器件、吸波材料、催化剂、3D金属打印、金属注射成型、防腐涂料等领域。
【技术实现步骤摘要】
一种含铝合金粉体的制备方法及其应用及一种合金条带
本专利技术涉及金属材料
，特别涉及一种含铝合金粉体的制备方法及其应用及一种合金条带。
技术介绍
合金粉体的制备方法虽然很多，但每种方法都有一定的局限性。例如，液相法的缺点是产量低、成本高和工艺复杂等。机械法的缺点是在制取粉体后存在分级困难的问题，且产品的纯度、细度和形貌均难以保证。旋转电极法和气体雾化法是目前制备高性能合金粉体的主要方法，但生产效率低，能耗相对较大。气流磨法和氢化脱氢法适合大批量工业化生产，但对原料金属和合金的选择性较强。此外，金属粉或者合金粉的杂质含量，尤其是氧含量，对其性能具有极大的影响。目前，主要通过控制原料纯度与真空度的方法来控制金属粉或者合金粉的杂质含量，成本高昂。因此，开发新的高纯合金粉体材料的制备方法，具有重要的意义。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种含铝合金粉体的制备方法及其应用；一种含铝合金粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，选择初始合金原料，按照初始合金成分配比将初始合金原料熔化，得到均匀的初始合金熔体；所述初始合金熔体的主要成分为REaAlbMcTd；其中，RE包含Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一种，M包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti、Fe、Co、Ni中的至少一种；T为杂质元素且包含O、H、N、P、S、F、Cl中的至少一种；a、b、c、d分别代表对应组成元素的原子百分比含量，且35％≤a≤99.7％，0.1％≤b≤25％，0.1％≤c≤35％，0≤d≤10％；步骤二，将初始合金熔体凝固成初始合金条带；所述初始合金条带的凝固组织包括基体相和弥散颗粒相；所述基体相的熔点低于所述弥散颗粒相，所述弥散颗粒相被包覆于所述基体相中；所述基体相的平均成分主要为REx1Aly1Tz1，所述弥散颗粒相的成分主要为Mx2Aly2Tz2，x1、y1、z1、x2、y2、z2分别代表对应组成元素的原子百分比含量，且60％≤x1<99.8％，0.2％≤y1≤30％，0≤z1≤30％；80％≤x2≤99.8％，0.1％≤y2≤22％，0≤z2≤1.5％，z2≤d≤z1；所述初始合金熔体凝固过程中，初始合金熔体中的杂质元素T在弥散颗粒相与基体相中重新分配，并富集于所述基体相中，从而使所述弥散颗粒相得到纯化；步骤三，将所述初始合金条带与酸溶液反应，所述初始合金条带中的基体相与酸反应变成离子进入溶液，而不与所述酸溶液反应的弥散颗粒相则从初始合金条带中脱离出来，即得主要成分为Mx2Aly2Tz2的含铝合金粉体材料。所述步骤一中，进一步地，所述初始合金熔体中的杂质元素来源包括：初始合金原料引入杂质，熔炼过程中气氛或坩埚引入杂质。其中，气氛引入杂质是指合金熔体吸收的环境气氛中的O、N、H等杂质。进一步地，所述初始合金原料包括含有杂质元素T的M-T原料。例如，当M为Ti，且T包含O时，M-T原料即包括含有O杂质的Ti-O原料。进一步地，T为杂质元素，且包含O、H、N、P、S、F、Cl中的至少一种；且这些杂质元素的总含量即为所述T杂质元素的含量；进一步地，作为优选，0<d≤10％。进一步地，作为优选，所述M包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti、Fe、Co、Ni中的至少一种，且当M中包含有Fe、Co、Ni中的至少一种时，还同时包含有W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti中的至少一种；作为进一步优选，所述M包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti中的至少一种；所述步骤二中，进一步地，所述初始合金条带中不含有由RE与M构成的金属间化合物；进一步地，所述合金熔体凝固的方式包括甩带法、连铸法；一般来说，通过甩带法可以获得较薄的初始合金条带；通过连铸法可以获得较厚的合金条带。不论是甩带法获得的薄合金条带，还是连铸法获得的厚合金条带，均与普通铸造法获得的合金铸锭形貌完全不同，普通铸造法获得的合金铸锭一般没有明显的长度厚度对比。进一步地，所述初始合金条带的厚度范围为5μm～50mm；进一步地，所述初始合金条带的厚度范围为5μm～5mm；作为优选，所述初始合金条带的厚度范围为5μm～1mm；作为进一步优选，所述初始合金条带的厚度范围为5μm～200μm；作为进一步优选，所述初始合金条带的厚度范围为5μm～20μm。需要说明的是，当初始合金条带的厚度为毫米级时，其也可以被称为合金薄板。进一步地，所述初始合金条带横截面的宽度是其厚度的2倍以上。进一步地，所述初始合金条带的长度是其厚度的10倍以上。作为优选，所述初始合金条带的长度是其厚度的50倍以上。作为优选，所述初始合金条带的长度是其厚度的100倍以上。进一步地，所述初始合金熔体凝固的速率为1K/s～107K/s。进一步地，所述弥散颗粒相的颗粒大小与初始合金熔体的凝固速率有关；一般来说，弥散颗粒相的颗粒粒径大小与初始合金熔体的凝固速率成负相关的关系，即初始合金熔体的凝固速率越大，弥散颗粒相的颗粒粒径就越小。进一步地，所述弥散颗粒相的颗粒粒径范围为2nm～3mm；进一步地，所述弥散颗粒相的颗粒粒径范围为2nm～500μm；作为优选，所述弥散颗粒相的颗粒粒径范围为2nm～99μm；作为进一步优选，所述弥散颗粒相的颗粒粒径范围为2nm～5μm；作为进一步优选，所述弥散颗粒相的颗粒粒径范围为2nm～200nm；作为进一步优选，所述弥散颗粒相的颗粒粒径范围为2nm～100nm。进一步地，所述初始合金熔体凝固的速率为105K/s～107K/s时，可以获得粒径以纳米级尺度为主的弥散颗粒。进一步地，所述初始合金熔体凝固的速率为104K/s～105K/s时，可以获得粒径以亚微米级尺度为主的弥散颗粒。进一步地，所述初始合金熔体凝固的速率为102K/s～104K/s时，可以获得粒径以微米级尺度为主的弥散颗粒。进一步地，所述初始合金熔体凝固的速率为1K/s～102K/s时，可以获得粒径以毫米级尺度为主的弥散颗粒。进一步地，所述弥散颗粒相的颗粒形状不限，可包括枝晶形、球形、近球形、方块形、饼形、棒条形中的至少一种；当颗粒形状为棒条形时，颗粒的大小特指棒条横截面的直径尺寸。进一步地，所述弥散颗粒相从所述初始合金熔体中凝固析出，根据形核长大理论，无论是刚刚形核长大的近球形纳米颗粒，还是充分长大的微米级、毫米级树枝晶颗粒，其晶体生长都具有固定的取向关系，从而使得析出的单个颗粒均主要由一个单晶构成。当所述弥散颗粒在整个初始合金条带中体积百分含量较高时，在单晶颗粒的内生析出过程中，不排除有两个或两个以上颗粒合并的情况。如果两个或两个以上单晶颗粒仅仅软团聚、相互吸附、或者仅少许部位接触连接在一起，没有像多晶材料那样通过正常晶界充分结合成一个颗粒，其仍然为两个单晶颗粒。其特点是，在后续过程去本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含铝合金粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，选择初始合金原料，按照初始合金成分配比将初始合金原料熔化，得到均匀的初始合金熔体；所述初始合金熔体的主要成分为RE
【技术特征摘要】
20191128 CN 20191118840471.一种含铝合金粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，选择初始合金原料，按照初始合金成分配比将初始合金原料熔化，得到均匀的初始合金熔体；所述初始合金熔体的主要成分为REaAlbMcTd；其中，RE包含Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一种，M包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti、Fe、Co、Ni中的至少一种；T为杂质元素且包含O、H、N、P、S、F、Cl中的至少一种；a、b、c、d分别代表对应组成元素的原子百分比含量，且35％≤a≤99.7％，0.1％≤b≤25％，0.1％≤c≤35％，0≤d≤10％；
步骤二，将初始合金熔体凝固成初始合金条带；所述初始合金条带的凝固组织包括基体相和弥散颗粒相；所述基体相的熔点低于所述弥散颗粒相，所述弥散颗粒相被包覆于所述基体相中；所述基体相的平均成分主要为REx1Aly1Tz1，所述弥散颗粒相的成分主要为Mx2Aly2Tz2，x1、y1、z1、x2、y2、z2分别代表对应组成元素的原子百分比含量，且60％≤x1<99.8％，0.2％≤y1≤30％，0≤z1≤30％；80％≤x2≤99.8％，0.1％≤y2≤22％，0≤z2≤1.5％，z2≤d≤z1；所述初始合金熔体凝固过程中，初始合金熔体中的杂质元素T在弥散颗粒相与基体相中重新分配，并富集于所述基体相中，从而使所述弥散颗粒相得到纯化；
步骤三，将所述初始合金条带与酸溶液反应，所述初始合金条带中的基体相与酸反应变成离子进入溶液，而不与所述酸溶液反应的弥散颗粒相则从初始合金条带中脱离出来，即得主要成分为Mx2Aly2Tz2的含铝合金粉体材料。
2.根据权利要求1所述的含铝合金粉体的制备方法，其特征在于，所述初始合金熔体中的杂质元素来源包括：初始合金原料引入杂质，熔炼过程中气氛或坩埚引入杂质。
3.根据权利要求1所述的含铝合金粉体的制备方法，其特征在于，所述弥散颗粒相的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽，赵远云，
申请(专利权)人：刘丽，
类型：发明
国别省市：广东;44
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