一种制备钨及钨合金薄片的方法技术

本发明专利技术提供一种制备钨及钨合金薄片的方法，包括：以钨粉或钨合金粉末为原料，向原料中加入粘结剂溶液后经球磨处理得到料浆；再将料浆进行流延成型处理得到流延坯料，之后依次经脱胶处理、烧结处理、轧制处理、压平退火处理得到钨或钨合金薄片；其中，轧制处理包括多道次冷轧变形和中间退火处理，轧制总变形量＞50％。本发明专利技术制备得到的钨及钨合金薄片，能够满足高端医疗器具应用的使用要求，薄片的厚度为0.05

【技术实现步骤摘要】
一种制备钨及钨合金薄片的方法


[0001]本专利技术属于难熔金属的
，具体涉及一种制备钨及钨合金薄片的方法。

技术介绍

[0002]钨及钨合金薄片为目前CT机医疗显像设备中X射线探测器的滤线栅组装部件的首选材料。X射线探测器结构为滤线栅(过滤多余X射线，通过特定探测孔探测X射线)和闪烁体，滤线栅板一般为网状结构，从断面上看，滤线栅板材料会因组装角度不同，排列方向会聚到一处焦点，因此要求片材具有极好的加工和性能属性。钨及钨合金滤线栅能够在减少X射线辐射的同时提高成像质量，并且吸收对其成像没有贡献的软射线，从而减低患者照射剂量。相比较上一代X射线探测器，新型CT机用X射线探测器已经主要采用高性能纯钨及钨合金滤线栅全面代替了传统的铅制品滤线栅，并且得到了一些世界知名医疗设备制造商的广泛认可。
[0003]目前国内外主要供应商采用粉末压制工艺、烧结工艺、轧制工艺，热处理及精密机加工等来制备得到纯钨或钨合金薄片，上述工艺生产的纯钨或钨合金薄片虽可满足CT机准直器的性能要求，但是该工艺需要经过多道次轧制，纯钨及钨合金加工性能差，延伸率低的特性导致该工艺存在原料利用率低，生产周期长，效率低等问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足及缺陷，本专利技术旨在提供一种制备钨及钨合金薄片的方法，本专利技术制备得到的钨及钨合金薄片，能够满足高端医疗器具应用的使用要求，钨及钨合金薄片的厚度为0.05
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0.5mm，厚度公差为2
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5μm，平面度≤0.12mm；室温抗拉强度为900
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1300MPa，屈服强度为800
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1100MPa，延伸率为5
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15％。本专利技术制备钨及钨合金薄片的方法将流延成型与冷轧变形相结合，避免了热轧过程中的裁边，只需冷轧少道次即可达到成品要求厚度，提高了生产效率的同时，降低了生产成本。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种制备钨及钨合金薄片的方法，采用如下技术方案：
[0006]一种制备钨及钨合金薄片的方法，包括：以钨粉或钨合金粉末为原料，向原料中加入粘结剂溶液后经球磨处理得到料浆；再将料浆进行流延成型处理得到流延坯料，之后依次经脱胶处理、烧结处理、轧制处理、压平退火处理得到钨或钨合金薄片；
[0007]其中，轧制处理包括多道次冷轧变形和中间退火处理(相邻两道次冷轧变形之间进行中间退火处理)，轧制总变形量＞50％(比如：60％、70％、80％、90％、95％、99％)。
[0008]本专利技术通过向钨粉或钨合金粉末中加入粘结剂溶液后经球磨处理得到料浆，此种湿法混合处理能够提高混料均匀性；再通过流延成型处理得到厚度可控的流延坯料，之后经脱胶处理、烧结处理、轧制处理、压平退火处理得到钨和钨合金薄片；本专利技术将流延成型与冷轧变形相结合，通过改变流延坯料的厚度实现较小变形量冷轧工艺生产，相比于较厚坯料热轧工艺而言，本专利技术的制备方法具有轧制道次少、生产效率高、生产成本低的优势。
[0009]在上述制备钨及钨合金薄片的方法中，作为一种优选实施方式，所述钨粉中，以质量百分比计，W:99.5
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100％(比如99.6％、99.7％、99.8％、99.9％)，其他元素:0
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0.5％(比如0.1％、0.2％、0.3％、0.4％)；优选地，所述钨合金粉末为钨镍合金粉末，以质量百分比计，W:92
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94％(比如92.5％、93％、93.5％、93.8％)，Ni:4
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6％(比如4.5％、5％、5.2％、5.8％)，Fe:1
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3％(比如1.2％、1.5％、2％、2.5％)，其他元素:0
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0.5％(比如0.1％、0.2％、0.3％、0.4％)；优选地，所述钨合金粉末为钨镧合金粉末，以质量百分比计，La：0.1
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3％(比如0.5％、0.8％、1.0％、2.0％)，余量为W；优选地，所述钨合金粉末为钨钾合金粉末，以质量百分比计，K：10
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200ppm(比如20ppm、50ppm、100ppm、150ppm)，余量为W；优选地，所述钨合金粉末为钨铼合金粉末，以质量百分比计，Re：1
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26％(比如5％、10％、15％、20％)，余量为W；优选地，按照上述质量百分比分别称取粉末原料进行混料处理得到钨粉或钨合金粉末；更优选地，所述混料处理在V型混料机中进行，转速为40
‑
60r/min(比如45r/min、50r/min、55r/min)，混料时间为1
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3h(比如1.5h、2h、2.5h)。
[0010]在上述制备钨及钨合金薄片的方法中，作为一种优选实施方式，钨粉的粒度为2
‑
4μm(比如2.2μm、2.8μm、3.3μm、3.5μm)；优选地，镍粉为电解镍粉或羰基镍粉；优选地，铁粉为电解铁粉或羰基铁粉；优选地，镧源为氧化镧粉末，粒度为2
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3μm(比如2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm)；优选地，铼源为铼粉或铼酸铵；更优选地，当所述铼源为铼酸铵时，铼酸铵的粒度为2.1
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3.8μm(比如2.5μm、2.8μm、3.3μm、3.5μm)，在混料处理之前，将粉末原料进行还原处理，还原温度为600
‑
1200℃(比如800℃、900℃、1000℃)，还原时间为2
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6h(比如3h、4h、5h)；更优选地，还原温度为800
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1000℃(比如850℃、900℃、950℃)，还原时间为4
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6h(比如4.5h、4.8h、5.2h)。
[0011]在上述制备钨及钨合金薄片的方法中，作为一种优选实施方式，所述粘结剂溶液为所述钨粉或钨合金粉末质量的10
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50％(比如20％、30％、40％)；优选地，以质量百分比计，所述粘结剂溶液包括：10％
‑
30％(比如15％、20％、25％)粘结剂，5％
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10％(比如7％、8％、9％)增塑剂，余量为溶剂；更优选地，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述溶剂为水、乙醇中的一种或两种。
[0012]本专利技术中使用的粘结剂聚乙烯醇缩丁醛(PVB)与钨粉或钨合金粉末的结合性能好且其毒性弱，易溶于乙醇。
[0013]在上述制备钨及钨合金薄片的方法中，作为一种优选实施方式，所述球磨处理的转速为40
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60r/min(比如45r/min、50r/min、55r/min)，球磨时间为6
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8h(比如6.5h、7h、7.5h)。
[0014]在上述制备钨及钨合金薄片的方法中，作为一种优选实施方式，所述流延成型处理具体为将料浆装入流延机自动供料室，启动流延设备，料浆流至载带上通过分段烘干箱进行加热，得到流延坯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备钨及钨合金薄片的方法，其特征在于，包括：以钨粉或钨合金粉末为原料，向原料中加入粘结剂溶液后经球磨处理得到料浆；再将料浆进行流延成型处理得到流延坯料，之后依次经脱胶处理、烧结处理、轧制处理、压平退火处理得到钨或钨合金薄片；其中，轧制处理包括多道次冷轧变形和中间退火处理，轧制总变形量＞50％。2.根据权利要求1所述制备钨及钨合金薄片的方法，其特征在于，所述钨粉中，以质量百分比计，W:99.5
‑
100％，其他元素:0
‑
0.5％；优选地，所述钨合金粉末为钨镍合金粉末，以质量百分比计，W:92
‑
94％，Ni:4
‑
6％，Fe:1
‑
3％，其他元素:0
‑
0.5％；优选地，所述钨合金粉末为钨镧合金粉末，以质量百分比计，La：0.1
‑
3％，余量为W；优选地，所述钨合金粉末为钨钾合金粉末，以质量百分比计，K：10
‑
200ppm，余量为W；优选地，所述钨合金粉末为钨铼合金粉末，以质量百分比计，Re：1
‑
26％，余量为W；优选地，按照上述质量百分比分别称取粉末原料进行混料处理得到钨粉或钨合金粉末；更优选地，所述混料处理在V型混料机中进行，转速为40
‑
60r/min，混料时间为1
‑
3h。3.根据权利要求1或2所述制备钨及钨合金薄片的方法，其特征在于，钨粉的粒度为2
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4μm；优选地，镍粉为电解镍粉或羰基镍粉；优选地，铁粉为电解铁粉或羰基铁粉；优选地，镧源为氧化镧粉末，粒度为2
‑
3μm；优选地，铼源为铼粉或铼酸铵；更优选地，当所述铼源为铼酸铵时，铼酸铵的粒度为2.1
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3.8μm，在混料处理之前，将粉末原料进行还原处理，还原温度为600
‑
1200℃，还原时间为2
‑
6h；更优选地，还原温度为800
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1000℃，还原时间为4
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6h。4.根据权利要求1
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3中任一项所述制备钨及钨合金薄片的方法，其特征在于，所述粘结剂溶液为所述钨粉或钨合金粉末质量的10
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50％；优选地，以质量百分比计，所述粘结剂溶液包括：10％
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30％粘结剂，5％
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10％增塑剂，余量为溶剂；更优选地，所述粘结剂为聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚惠龙，王玲，熊宁，刘俊海，李旺，杨永杰，管科，梁立红，
申请(专利权)人：安泰天龙北京钨钼科技有限公司安泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：