一种耐腐蚀性的钽钨铂合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐腐蚀性的钽钨铂合金及其制备方法，所述钽钨铂合金以质量百分比计由以下组分组成：钨2％～5％，铂0.08％～0.12％，余量为钽。所述制备方法包括：按照质量百分比称取钽粉、钨粉和铂粉并进行混合，得到混合粉末；将所得混合粉末依次进行真空热压烧结和真空电子束熔炼，得到所述钽钨铂合金。通过在钽粉中添加一定比例的钨粉和铂粉，提高了钽合金的性能，通过混粉、真空热压烧结及真空电子束熔炼相结合的制备方法，得到成分均匀，化学性能稳定，耐腐蚀性能强的钽钨铂合金材料。耐腐蚀性能强的钽钨铂合金材料。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀性的钽钨铂合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属复合材料
，尤其涉及一种耐腐蚀性的钽钨铂合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属钽具有高熔点、低热膨胀系数、良好延展性、极高耐腐蚀性等显著优点，被广泛应用于各行各业中。然而，随着科技的快速发展，单一金属钽已难以满足工业的发展需求，在此背景下，各种各样的钽合金应运而生。在纯钽中添加合金元素，可以提高其性能。
[0003]目前，常用的强化合金元素主要是钨元素，钽钨合金是一种高密度、高熔点、高强度的稀有金属合金材料，具有很高的高温强度、良好的延展性、可焊性和优良的耐腐蚀性能，适用于高温、高压、耐腐蚀等工作环境。CN113427008A公开了一种钽钨合金粉末及其制备方法，所述方法包括以下步骤：将钽钨合金铸锭熔炼反复熔炼多次并进行锻造；将锻造后的产物至于氢气气氛下进行氢化热处理；然后机械破碎氢化热处理后的产物，获得粗粉末；从粗粉末中筛分出粒径范围在aμm～bμm的粉末，a＝10～20，b＝50～60；将筛分后的粉末在真空下进行脱氢热处理；向上一步产物中加入镁粉，进行降氧热处理；对上一步产物进行等离子球化处理，使粉末球形度达到99％以上。得到的钽钨合金成份均匀、粒度分布集中、球形度高、氧含量低，但在钨的含量超过一定值时，钽钨合金的性能开始下降。
[0004]因此，人们逐渐开始在钽金属基体中掺杂多组元的钨元素以发挥各个组元的优势，从而进一步提高钽金属的性能，获得综合性能良好的复合材料。CN114150196A公开了一种新型钽钨合金材料及其制备方法，其成分重量百分比为：钨为0.5～10％，二硼化钨为0.5～8％，其余的为钽。所述制备方法包括：按照重量比称取原料钽粉、钨粉和二硼化钨粉，装入陶瓷球磨罐，进行真空球磨1～6h，再把混合粉体填充到石墨模具中，填充前在模具内壁涂覆HBN粉，防止混合粉体与石墨发生反应和方便后续脱模，然后将模具放到真空热压烧结炉内进行热压烧结成型，烧结完成后随炉降温冷却，得到一种新型钽钨材料。但制备的钽钨材料含氧量较高，耐腐蚀性能不够。
[0005]综上所述，目前亟需开发一种钽复合合金材料及其制备方法，使得制备出成分更均匀、化学性能更稳定、耐腐蚀性能更强的钽复合合金材料。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种耐腐蚀性的钽钨铂合金及其制备方法，通过在钽粉中添加一定比例的钨粉和铂粉，提高了钽合金的性能，所述制备方法通过混粉、真空热压烧结及真空电子束熔炼相结合的制备方法，得到成分均匀，化学性能稳定，耐腐蚀性能强的钽钨铂合金材料。
[0007]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种耐腐蚀性的钽钨铂合金，所述钽钨铂合金以质量百分比计由以下组分组成：钨2％～5％，铂0.08％～0.12％，余量为钽。
[0009]本专利技术中，所述钽钨铂合金中钨的质量百分比为2％～5％，例如可以是2.2％、2.5％、2.7％、3％、3.2％、3.5％、3.7％、4％、4.2％、4.5％或4.7％等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0010]本专利技术中，所述钽钨铂合金中铂的质量百分比为0.08％～0.12％，例如可以是0.085％、0.09％、0.095％、0.1％、0.105％、0.11％或0.115％等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0011]本专利技术解决了现有技术中在纯钽基体中添加单一元素钨，提升材料的耐腐蚀性能，但当钨含量超过一定值时，钽钨合金的性能则开始下降的问题；通过在钽粉中添加一定比例的钨粉和铂粉，得到化学性能更稳定，耐腐蚀性能更强的钽钨铂合金材料。
[0012]本专利技术中，在所述钨和铂的质量百分比范围内，需要进一步控制钽钨铂合金中钨和铂的质量比例在(30
‑
40):1范围内，使得钨和铂相互之间产生协同作用，与钽进行配合，能够大幅度提高钽钨铂合金的耐腐蚀性能和化学性能。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，所述钽钨铂合金以质量百分比计由以下组分组成：钨3％～4％，铂0.1％～0.12％，余量为钽。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述钽钨铂合金的腐蚀速率≤4
×
10
‑4mm/a，例如可以是1
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10
‑4mm/a、2
×
10
‑4mm/a、3
×
10
‑4mm/a或4
×
10
‑4mm/a等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]优选地，所述钽钨铂合金的粒径为4～10μm，例如可以是5μm、6μm、7μm、8μm或9μm等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的钽钨铂合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0017](1)按照质量百分比称取钽粉、钨粉和铂粉并进行混合，得到混合粉末；
[0018](2)将步骤(1)所得混合粉末进行真空热压烧结，得到合金坯料；
[0019](3)将步骤(2)所得合金坯料进行真空电子束熔炼，得到所述钽钨铂合金。
[0020]本专利技术中，通过混粉、真空热压烧结及真空电子束熔炼相结合的制备方法，得到成分均匀，化学性能稳定，耐腐蚀性能强的钽钨铂合金材料。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述钽粉的纯度≥99.99％，例如可以是99.991％、99.993％、99.995％、99.997％、99.999％或99.9999％等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(1)所述钨粉的纯度≥99.99％，例如可以是99.991％、99.993％、99.995％、99.997％、99.999％或99.9999％等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，步骤(1)所述铂粉的纯度≥99.99％，例如可以是99.991％、99.993％、99.995％、99.997％、99.999％或99.9999％等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述钽粉的粒径为4～10μm，例如可以是5μm、6μm、7μm、8μm或9μm等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，步骤(1)所述钨粉的粒径为3～5μm，例如可以是3.2μm、3.4μm、3.6μm、3.8μ
m、4μm、4.2μm、4.4μm、4.6μm或4.8μm等，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，步骤(1)所述铂粉的粒径为1～5μm，例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀性的钽钨铂合金，其特征在于，所述钽钨铂合金以质量百分比计由以下组分组成：钨2％～5％，铂0.08％～0.12％，余量为钽。2.根据权利要求1所述的钽钨铂合金，其特征在于，所述钽钨铂合金以质量百分比计由以下组分组成：钨3％～4％，铂0.1％～0.12％，余量为钽。3.根据权利要求1或2所述的钽钨铂合金，其特征在于，所述钽钨铂合金的腐蚀速率≤4
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10
‑4mm/a；优选地，所述钽钨铂合金的粒径为4～10μm。4.一种权利要求1～3任一项所述的钽钨铂合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)按照质量百分比称取钽粉、钨粉和铂粉并进行混合，得到混合粉末；(2)将步骤(1)所得混合粉末进行真空热压烧结，得到合金坯料；(3)将步骤(2)所得合金坯料进行真空电子束熔炼，得到所述钽钨铂合金。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钽粉的纯度≥99.99％；优选地，步骤(1)所述钨粉的纯度≥99.99％；优选地，步骤(1)所述铂粉的纯度≥99.99％。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钽粉的粒径为4～10μm；优选地，步骤(1)所述钨粉的粒径为3～5μm；优选地，步骤(1)所述铂粉的粒径为1～5μm；优选地，步骤(1)所述混合的时间≥24h。7.根据权利要求4～6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述真空热压烧结的真空度为(1～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，余婷，周友平，陈勇军，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：