本发明专利技术公开了一种镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，该方法将镀层原料水硫酸钆或/和六水氯化钆配制成溶液并调节pH值，然后加入钨粉或碳化硼粉末，再加入还原剂硼氢化钾或/和硼氢化钠的溶液反应，经分离、清洗和干燥后得到镀钆钨/镀钆碳化硼粉体；本发明专利技术还公开了一种镀钆钨/镀钆碳化硼粉体；本发明专利技术还公开了镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的应用。本发明专利技术方法通过在钨粉或碳化硼粉末表面引入钆，得到具有中子吸收性能的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体，满足不同的实际使用需求，同时改善了粉体与基体金属元素之间的润湿性；本发明专利技术的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体兼具伽马射线以及热中子屏蔽材料和金属复合材料增强相的作用，适用于核用屏蔽复合材料领域。料领域。料领域。
【技术实现步骤摘要】
镀钆钨/镀钆碳化硼粉体及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于粉末表面改性
，具体涉及一种镀钆钨/镀钆碳化硼粉体及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]目前，金属基复合材料已受到了越来越广泛的应用。但是，复合材料中的增强相与基体元素之间存在润湿性差的问题，同时，在烧结制备过程中在增强相和基体之间会发生化合反应形成金属间化合物，不利于复合材料的制备以及性能的提高。
[0003]钨和碳化硼分别作为伽马射线以及热中子屏蔽材料，在核用屏蔽材料领域具有重大的应用价值。当前应用较广泛的铝基碳化硼复合材料中一般均添加无表面修饰的碳化硼原始粉末，该材料在制备过程中产生的Al4C3相会严重的降低复合材料的塑性。同时，钨与铝在烧结过程中也会产生WAl
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相降低复合材料的塑性。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法。该方法通过在钨粉或碳化硼粉末表面引入具有高中子吸收效率的钆元素，得到具有中子吸收性能的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体，并通过调节粉体表面的钆含量，实现不同中子吸收效率，满足不同的实际使用需求，同时改善了粉体作为增强相制备金属复合材料时与基体金属元素之间的润湿性，有利于金属复合材料的制备及其性能的提高。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，该方法的具体过程为：在温度恒定的搅拌条件下，将镀层原料配制成镀层原料溶液并用氨水调节pH值，然后加入钨粉或碳化硼粉末，再加入还原剂的溶液反应，经分离、清洗和干燥后得到镀钆钨/镀钆碳化硼粉体；所述镀层原料为八水硫酸钆或/和六水氯化钆，所述还原剂为硼氢化钾或/和硼氢化钠，所述镀钆钨/镀钆碳化硼粉体中钆元素的质量含量为1%~5%。
[0006]本专利技术采用化学还原镀法在钨粉或碳化硼粉末表面镀钆制备镀钆钨/镀钆碳化硼粉体，通过引入钆元素，利用钆元素具有高中子吸收效率的特性，提高了钨粉或碳化硼粉末体的中子吸收效率，并通过控制化学还原镀过程的工艺参数，调节镀钆钨/镀钆碳化硼粉体表面的钆含量，以实现不同中子吸收效率，满足不同的实际使用需求，尤其适用于复合屏蔽材料领域；另外，钨粉或碳化硼粉末与金属基体如铝之间的接触角较小、润湿性差，而钆与金属基体如铝之间的接触角较大，润湿性好，因此，本专利技术的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的表面通过引入钆，改善了粉体作为增强相制备金属复合材料时与基体金属元素之间的润湿性，提高了金属复合材料的致密性，削弱了钨粉或碳化硼粉末直接与基体金属元素接触发生的界面反应，降低了金属间化合物的生成量，有利于金属复合材料的制备及其性能的提高。
[0007]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、称取八水硫酸钆或/和六水氯化钆加入到溶剂中，然后加热保温搅拌，再采用氨水调节pH，得到镀层原料溶液；步骤二、将钨粉或碳化硼粉末加入到步骤一中得到的镀层原料溶液中，然后加热至与步骤一中的加热保温温度相同，并保温搅拌混合，得到混合溶液；步骤三、称取硼氢化钾或/和硼氢化钠加入到溶剂中，配制成还原剂的溶液；步骤四、将步骤三中得到的还原剂的溶液加入到步骤二中得到的混合溶液中，然后加热至与步骤一中的加热保温温度相同，并保温搅拌反应，冷却后经离心，得到镀钆钨/镀钆碳化硼湿粉；步骤五、将步骤四中得到的镀钆钨/镀钆碳化硼湿粉依次进行过滤、清洗和真空低温干燥，得到镀钆钨/镀钆碳化硼粉体。
[0008]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤一中所述溶剂为去离子水或自来水，所述加热保温搅拌的温度为30℃~50℃，搅拌速率为100r/min~200r/min，保温时间为5min~10min。该优选溶剂和加热保温搅拌的工艺参数更好地促进了镀层原料的溶解，有利于得到成分均匀且稳定的镀层原料溶液。
[0009]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤一中所述调节后的pH为11~12。该优选的pH范围有利于化学还原镀过程的顺利进行。
[0010]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤二中所述保温搅拌的温度为30℃~50℃，时间为2min~5min。该优选的保温搅拌温度和时间使得钨粉或碳化硼粉末快速且均匀分散在镀层原料溶液中。
[0011]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤三中所述溶剂为去离子水或自来水，所述还原剂的溶液的质量浓度为1%~5%。该优选的还原剂的溶液有利于将镀层原料溶液八水硫酸钆或/和六水氯化钆中的钆元素充分还原并镀覆在钨粉或碳化硼粉末表面，同时避免了还原剂的浪费。
[0012]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤四中所述还原剂的溶液加入到混合溶液中的速率为1mL/s~5mL/s，保温搅拌反应的温度为30℃~50℃，搅拌速率为100r/min~200r/min，时间为10min~30min。该优选的加入速率和保温搅拌反应参数避免了混合溶液中局部发生还原反应生成大颗粒的钆，有效控制了钆的还原速率，进而控制了钨粉或碳化硼粉末表面镀覆的钆的颗粒尺寸和分布均匀程度，提高了镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的质量。
[0013]上述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤五中所述真空低温干燥的真空度低于1Pa，温度为40℃~60℃，时间为12h~24h。该优选的真空低温干燥工艺参数避免了镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的氧化，提高了干燥效率。
[0014]另外，本专利技术还提供了一种镀钆钨/镀钆碳化硼粉体，其特征在于，该镀钆钨/镀钆碳化硼粉体由权利要求1~权利要求8中任一权利要求所述的方法制备得到。
[0015]另外，本专利技术还提供了一种镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的应用，其特征在于，该镀钆钨/镀钆碳化硼粉体作为增强相制备金属复合材料。
[0016]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用化学还原镀法在钨粉或碳化硼粉末表面镀钆制备镀钆钨/镀钆碳化
硼粉体，通过引入具有高中子吸收效率的钆元素，得到具有中子吸收性能的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体，并通过调节粉体表面的钆含量，实现不同中子吸收效率，满足不同的实际使用需求。
[0017]2、本专利技术通过控制整个制备过程中温度的恒定，保证了化学还原镀过程的还原反应速率一致，有利于提高镀钆钨/镀钆碳化硼粉体表面钆的镀覆均匀性，改善了镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的质量。
[0018]3、本专利技术的镀钆方法简单有效，适用性强，还可扩大应用于钨、钼、钽、铌等稀有金属分体以及碳化硼，碳化硅，氧化铝、氧化钆等陶瓷颗粒。
[0019]4、本专利技术的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的表面引入钆后，改善了粉体作为增强相制备金属复合材料时与基体金属元素之间的润湿性，削弱了钨粉或碳化硼粉末与基体金属元素的界面反应，有利于金属复合材料的制备及其性能的提高。
[0020]5、本专利技术的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体兼具伽马射线以及热中子屏蔽材料和金属复合材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，该方法的具体过程为：在温度恒定的搅拌条件下，将镀层原料配制成镀层原料溶液并用氨水调节pH值，然后加入钨粉或碳化硼粉末，再加入还原剂的溶液反应，经分离、清洗和干燥后得到镀钆钨/镀钆碳化硼粉体；所述镀层原料为八水硫酸钆或/和六水氯化钆，所述还原剂为硼氢化钾或/和硼氢化钠，所述镀钆钨/镀钆碳化硼粉体中钆元素的质量含量为1%~5%。2.根据权利要求1所述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、称取八水硫酸钆或/和六水氯化钆加入到溶剂中，然后加热保温搅拌，再采用氨水调节pH，得到镀层原料溶液；步骤二、将钨粉或碳化硼粉末加入到步骤一中得到的镀层原料溶液中，然后加热至与步骤一中的加热保温温度相同，并保温搅拌混合，得到混合溶液；步骤三、称取硼氢化钾或/和硼氢化钠加入到溶剂中，配制成还原剂的溶液；步骤四、将步骤三中得到的还原剂的溶液加入到步骤二中得到的混合溶液中，然后加热至与步骤一中的加热保温温度相同，并保温搅拌反应，冷却后经离心，得到镀钆钨/镀钆碳化硼湿粉；步骤五、将步骤四中得到的镀钆钨/镀钆碳化硼湿粉依次进行过滤、清洗和真空低温干燥，得到镀钆钨/镀钆碳化硼粉体。3.根据权利要求2所述的镀钆钨/镀钆碳化硼粉体的制备方法，其特征在于，步骤一中所述溶剂为去离子水或自来水，所述加热保温搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，潘晓龙，张于胜，田丰，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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