一种高致密铪碳氧固溶体及其制备方法和一种电解制备金属铪的方法技术

本发明专利技术提供了一种高致密铪碳氧固溶体及其制备方法和一种电解制备金属铪的方法，属于有色金属冶金领域。本发明专利技术采用碳源和二氧化铪作为原料，通过压片来提高其致密性，从而在碳热还原过程中形成致密性较好的固溶体，然后通过放电等离子烧结使其进一步致密化，得到高致密铪碳氧固溶体，同时使高致密铪碳氧固溶体具有优异的导电性；在电解制备金属铪时，高致密铪碳氧固溶体作为阳极，阳极上的碳和氧以CO或CO2的形式排出，同时在阴极上获得金属铪；在这个过程中，既没有阳极泥产生，也无漂浮碳产生，减少了污染物的生产，避免了废弃物对环境的污染。染。染。

【技术实现步骤摘要】
一种高致密铪碳氧固溶体及其制备方法和一种电解制备金属铪的方法


[0001]本专利技术涉及有色金属冶金领域，尤其涉及一种高致密铪碳氧固溶体及其制备方法和一种电解制备金属铪的方法。

技术介绍

[0002]铪及铪合金具有优良的焊接性能、加工性能、耐高温抗腐蚀性能，因而成为原子能工业及航空航天业的重要材料。铪的热中子捕获截面大，是较理想的中子吸收体，可作为核反应堆的控制棒和保护装置。因此，加强研究廉价、连续制备金属铪的工艺，将对核工业发展具有长远的战略意义。
[0003]目前金属铪的方法主要为金属热还原法。金属热还原法是生产稀有金属的主要方法，如采用该法能生产钛、铪、钽、铌、锆、钒等金属。金属热还原法制备金属铪的原料常选用二氧化铪，其还原剂一般常选择金属钠、镁、钙或氢化钙等。金属热还原法中又以Kroll法为主，1940年卢森堡人Kroll开创了克劳尔法，该方法以HfCl4为原料，镁作还原剂，最终制得海绵铪。该方法中HfCl4需要沸腾氯化制得，而金属镁是通过电解氯化镁来获取，电解所得的氯气又用于氯化铪的制取。整个生产过程包括氯化镁电解、氧化铪氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高致密铪碳氧固溶体的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳源和二氧化铪混合后压片，然后进行碳热还原反应，得到铪碳氧固溶体；(2)将所述步骤(1)得到的铪碳氧固溶体进行放电等离子烧结，得到高致密铪碳氧固溶体；所述高致密铪碳氧固溶体的化学式为HfC
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。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碳源包括石墨、乙炔黑和焦炭中的任意一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碳源和二氧化铪的摩尔比为(1～3)：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碳热还原反应的温度为1600～2200℃，碳热还原反应的时间为2～10h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中放电等离子烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂继国，常诚，焦树强，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：