一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法，主要包括如下步骤：通过两次冷等静压制备复合材料外壳坯体；将复合材料外壳坯体置于氢气炉内加热至1400℃

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法


[0001]本专利技术涉及钼材料
，具体的说是一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法。

技术介绍

[0002]难熔合金因具有高温强度和高温硬度高、导热导电性能好、热膨胀系数低等优越的机械性能和物理性能，被广泛用于冶金、机械、能源、化工、国防和电子等领域。同时，由于其良好的耐高温性能，也常以加热炉腔的形式被广泛应用于高温炉和真空炉中。
[0003]高温空气直接点火稳燃器在工作时内腔温度会瞬间达到1600℃左右，目前国内外市场上通用的高温钢和特种钢的耐受温度均在1200℃左右，远远达不到高温空气直接点火稳燃器使用的基本要求。因此，使用难熔金属及其合金作为高温空气直接点火稳燃器的壳体成为了必然。但是，难熔金属及其合金在有氧环境下，温度高于400℃时，很容易与氧气发生反应，易发生材料损耗、热力学性能下降等问题。
[0004]因此，如何解决难熔金属及其合金在有氧环境下的使用性能和使用寿命问题，成为了解决高温空气直接点火稳燃器开发和应用的突破点。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法，通过该制备方法制备的高温空气直接点火稳燃器外壳克服了在有氧环境下、高温时易氧化、使用性能严重下降的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法，主要包括如下步骤：（1）、将合金粉末经冷等静压压制成合金外壳毛坯；（2）、对步骤（1）得到的合金外壳毛坯进行车削加工得到合金外壳坯体，合金外壳坯体的形状与成品外壳基本一致，尺寸方面留有相应余量；（3）、按照重量百分比，取40%
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80%的Mo粉、10%
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40%的Si粉、5%
‑
20%的Hf粉、1%
‑
5%的CeO2粉和1%
‑
5%的La2O3粉进行混合，制得混合粉末；（4）、将步骤（2）得到的合金外壳坯体置于带有芯棒的橡胶模具中，确保合金外壳坯体的内表面与芯棒的外表面之间、合金外壳坯体的外表面与橡胶模具的内壁之间均留有5~40mm的间隙，将步骤（3）制备的混合粉末均匀倒入间隙中，然后将橡胶模具置于冷等静压机中进行冷等静压压制，即得到复合材料外壳坯体；（5）、将复合材料外壳坯体置于氢气炉内加热至1400℃
‑
2000℃并保温12h
‑
72h，制得烧结态复合材料外壳；（6）、对烧结态复合材料外壳进行机加工、清洗、干燥、喷砂；（7）、采用常温气雾化涂覆方法在步骤（6）处理后的烧结态复合材料外壳的内、外
表面分别涂覆涂料制备陶瓷防护层，得到预制稳燃器外壳；（8）、使用真空炉对预制稳燃器外壳进行高温烧结，缓慢降温至室温取出，即得到耐高温氧化的稳燃器外壳。
[0007]进一步地，步骤（1）中，所述合金粉末的组分为以下几种中的任意一种：第一种：一种难熔金属粉末；第二种：至少两种难熔金属组成的合金粉末；第三种：由一种或多种难熔金属与其它金属和/或非金属元素组成的多元合金粉末；第四种：由一种或多种难熔金属与其它金属或非金属氧化物组成的多元合金粉末。
[0008]进一步地，步骤（1）中，合金粉末的费氏粒度在4um以上，且比表面积为0.2
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0.3m2/g。
[0009]进一步地，步骤（1）中，冷等静压压制时的压力为160
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200Mpa，保压时间为5min
‑
30min。
[0010]进一步地，步骤（3）中，所使用的Mo粉、Si粉、Hf粉、CeO2粉和La2O3粉的纯度均不小于99.95%，粒度均为3.5
‑
4.2um。
[0011]进一步地，步骤（4）中，冷等静压的压力为160
‑
180Mpa，保压时间为5min
‑
30min。
[0012]进一步地，步骤（4）中，合金外壳坯体与芯棒和橡胶模具应保持同轴度高于0.03mm。
[0013]进一步地，步骤（7）中，制备陶瓷防护层所使用的涂料为氧化物与高温粘结剂构成的悬浮液，其中，所使用的氧化物包括如下按重量百分比计的组分：20%
‑
40% CrO2、10%
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40% TiO2、1%
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10% ReO2、10%
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20% Si3N4、5%
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10% SiC、0.1%
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5% Lu2O3、0.1%
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5% Yb2O3、0.1%
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5% Tm2O3、0.1%
‑
5% Y2O3、0.1%
‑
5% Er2O3，所使用的高温粘结剂为羟基、羧基类高温粘结剂。
[0014]进一步地，步骤（7）中，分多次少量进行涂料涂覆，单次涂覆量为25um/次
‑
75um/次。
[0015]进一步地，步骤（8）中，高温烧结的参数为：以10℃/min
‑
40℃/min的升温速率升温至1200℃
‑
1700℃并保温2h
‑
8h。
[0016]有益效果：（1）本专利技术以两次冷等静压+氢气烧结的方式制备烧结态复合材料外壳，再通过在烧结态复合材料外壳的内、外表面制备陶瓷防护层并进行高温烧结，能够得到表面具备标准厚度防护层的复合材料壳体，即得到耐高温氧化的稳燃器外壳，其中，表面防护层与烧结态复合材料外壳属于冶金结合，避免了现有技术中制备表面防护层常见的涂层脱落和抗热震性能差等问题。
[0017]（2）、本专利技术通过气雾化方法对复合材料壳体的内外表面进行涂覆，旨在封闭粉末冶金法烧结制备烧结态复合材料外壳表面的孔隙路径，经真空高温烧结后，形成致密的陶瓷保护层，形成对烧结态复合材料外壳的有效防护，最终提高了稳燃器外壳的耐高温氧化和抗热震损耗能力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术中合金外壳坯体在橡胶模具中压制成型后的结构示意图。
[0019]图示标记：1、芯棒，2、橡胶模具，3、复合材料外壳坯体，31、合金外壳坯体。
具体实施方式
[0020]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0021]一种耐高温氧化的高温空气直接点火稳燃器外壳的制备方法，主要包括如下步骤：（1）、将合金粉末经冷等静压压制成合金外壳毛坯，所选用的合金粉末的费氏粒度在4um以上，且比表面积为0.2
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0.3m2/g。冷等静压压制时的压力为160
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200Mpa，保压时间为5min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
TiO2、1%
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10% ReO2、10%
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20% Si3N4、5%
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10% SiC、0.1%
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5% Lu2O3、0.1%
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5% Yb2O3、0.1%
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5% Tm2O3、0.1%
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5% Y2O3、0.1%
‑
5% Er2O3，所使用的高温粘结剂为羟基、羧基类高温粘结剂。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灵杰，岳慎伟，杨雷雷，
申请(专利权)人：洛阳科威钨钼有限公司，
类型：发明
国别省市：