【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料，具体涉及一种铂铱钯铑合金材料及其制备方法。
技术介绍
1、合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，一般通过熔合成均匀液体和凝固而得，根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。铂合金作为功能材料被用作测温材料、催化剂、电接触材料、电极材料、弹性材料、水磁材料等，具有广泛的应用前景。传统的铂合金中常加入铱、钯、铑、铝、镁等元素中的一种或几种来提高铂合金的抗氧化性、耐腐蚀性、硬度以及力学性能，但是这些元素的添加只能小幅度提高合金的各项性能，并不能满足实际需求。最主要的问题还是合金液不纯净，这是由于合金生产过程中氢气以及氧化物的存在而导致；合金液的不纯净间接降低了合金材料的各项性能，如：力学性能、硬度以及耐腐蚀性。
2、因此，需要研究者们开发出一种纯净的合金材料来满足实际需求。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种铂铱钯铑合金材料及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种铂铱钯铑合金材料，包含以下质量百分比的原料：铱5-10%，钯0.8-1.5%，铑0.5-3%，铝0.5-3%，镁0.1-0.3%，除渣剂3-5%，余量为铂；
4、所述除渣剂由以下步骤制备：
5、步骤a1、将硼酸、三聚氰胺、葡萄糖与十二烷基硫酸钠混合后加入乙醇溶液中，并在80-90℃下加热搅拌反应4-6h，待反应结束后，冷却至室温，真空
6、步骤a1中，首先，以葡萄糖为碳源合成碳掺杂的氮化硼纳米材料，并利用硫酸铵在高温时分解的腐蚀性气体（so2、nh3）在纳米材料表面和内部形成大量不规则、高密度的孔道结构，增大了纳米材料的比表面积，提高了纳米材料的吸附性能，这是由于纳米材料中的极性b-n键与氢气分子之间存在相互作用，增强了氢气与纳米材料表面的吸附，还具有丰富的吸附位点，能够为氢气分子提供更多的着落点；其次，c元素的掺杂改变了纳米材料表面结构，形成与no3-结构类似的强负电位点，进一步提高了纳米材料的吸附性能；
7、进一步地，硼酸、三聚氰胺、葡萄糖、十二烷基硫酸钠、乙醇溶液和硫酸铵的用量比为1.9-5.7g：1.94-5.82g：1.0-2.0g：0.5-1.35g：100ml：1-3g，乙醇溶液是由乙醇和去离子水以1：1的体积比混合搅拌而成。
8、步骤a2、在0.125mol/l的氢氧化钠溶液中加入7.3mmol/l的1,3,6-三硝基芘溶液，超声分散10-20min后，再加入多孔c-bn材料，继续分散10min，将混合液转移至高压釜中，并200℃下水热反应2-5h，待反应结束后，自然冷却至室温，离心、洗涤、冷冻干燥，即得gqd/多孔c-bn材料；
9、步骤a2中，在多孔纳米材料表面原位合成石墨烯量子点（gqd），进一步增大了纳米材料的比表面积，从而进一步提高了纳米材料的整体吸附性能；
10、进一步地，氢氧化钠溶液、1,3,6-三硝基芘溶液、多孔c-bn材料的用量比为50ml：10-20ml：0.2-1g。
11、步骤a3、按重量份数称取15-25份gqd/多孔c-bn材料、10-15份氟铝酸钠和5-10份碳酸钠，并将其混合后研磨粉碎，过50目筛，制得混合粉末，将混合粉末在550℃下煅烧3h，静置30min后加入去离子水，并调节ph至中性，以800rpm的转速搅拌20min，烘干、粉碎，即得除渣剂；
12、步骤a3中，将gqd/多孔c-bn材料与合金元素混合后，能够清除合金液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使合金液更加纯净，其本身具有的强吸附性能对夹渣进行吸附，并迅速从熔体中溢出，提升合金材料的纯度；而氟铝酸钠能够与氧化铝反应，生成溶解性的氟化钠，而氟化钠能够侵蚀氧化铝与铝之间界面上的金属，使得氧化膜脱落，落入熔剂中，进而对合金进行净化。
13、一种铂铱钯铑合金材料的制备方法包括以下步骤：
14、步骤s1、按质量百分比称取原料，在氩气条件下，将铝加入熔炼炉中升温至720-780℃下融化，然后升温至1200-1240℃，加入镁，在此温度下熔炼10-20min，加入钯和铂，调节温度为1780-1820℃，在此温度下熔炼30min，加入铑和铱，调节温度为2470-2530℃，搅拌均匀，待全部融化后加入除渣剂，精炼50-80min，即得合金液；
15、步骤s2、将合金液扒渣后保温30min，将合金液浇注至铸型中，铸型中控制铸造温度为2050-2080℃，控制铸造速度为50-60mm/min，水压为0.05-0.10mpa，制得合金铸锭，将铸锭在1340-1380℃下保温16-24h后进行退火处理，退火结束后进行锻造，制得合金锻件；
16、进一步地，锻造压力为25-35mn，终锻温度为1030-1090℃，始锻温度为1360-1450℃；
17、步骤s3、将合金锻件在1000-1100℃下退火处理1-2h，置于冷却水中淬冷，对锻件固溶淬火处理后，升温至120-200℃，保温24h，冷却至室温，即得铂铱钯铑合金材料。
18、步骤s1在氩气条件下进行，氩气的通入使合金液不断产生气泡，气泡在上升过程中可以吸附合金液中的氧化物，并将其带出合金液，而且气泡由于内外分压差，能够使氢分子扩散至气泡内部，进而将氢去除；合金元素会在铂基体中形成过饱和固溶体，之后通过步骤s2与步骤s3退火、淬火处理，过饱和固溶体分解，大量的合金元素以沉淀相的形式从铂基体中析出，铑、镁等元素析出，进而产生沉淀强化作用，进一步提高合金的强度、硬度、耐腐蚀性以及高温稳定性。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术提供的铂铱钯铑合金材料在制备过程中，步骤s1在氩气条件下进行，氩气的通入使合金液不断产生气泡，气泡在上升过程中可以吸附合金液中的氧化物，并将其带出合金液，而且气泡由于内外分压差，能够使氢分子扩散至气泡内部，进而将氢去除；合金元素会在铂基体中形成过饱和固溶体，之后通过步骤s2与步骤s3退火、淬火处理，过饱和固溶体分解，大量的合金元素以沉淀相的形式从铂基体中析出，铑、镁等元素析出，进而产生沉淀强化作用，进一步提高合金的强度、硬度、耐腐蚀性以及高温稳定性。
21、除渣剂中：首先，以葡萄糖为碳源合成碳掺杂的氮化硼纳米材料，并利用硫酸铵在高温时分解的腐蚀性气体（so2、nh3）在纳米材料表面和内部形成大量不规则、高密度的孔道结构，增大了纳米材料的比表面积，提高了纳米材料的吸附性能，这是由于纳米材料中的极性b-n键与氢气分子之间存在相互作用，增强了氢气与纳米材料表面的吸附，还具有丰富的吸附位点，能够为氢气分子提供更多的着落点；其次，c元素的掺杂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铂铱钯铑合金材料，其特征在于，包含以下质量百分比的原料：铱5-10%，钯0.8-1.5%，铑0.5-3%，铝0.5-3%，镁0.1-0.3%，除渣剂3-5%，余量为铂；
2.根据权利要求1所述的一种铂铱钯铑合金材料，其特征在于，步骤A1中硼酸、三聚氰胺、葡萄糖、十二烷基硫酸钠、乙醇溶液和硫酸铵的用量比为1.9-5.7g：1.94-5.82g：1.0-2.0g：0.5-1.35g：100mL：1-3g，乙醇溶液是由乙醇和去离子水以1：1的体积比混合搅拌而成。
3.根据权利要求1所述的一种铂铱钯铑合金材料，其特征在于，步骤A2中氢氧化钠溶液、1,3,6-三硝基芘溶液、多孔C-BN材料的用量比为50mL：10-20mL：0.2-1g。
4.根据权利要求1所述的一种铂铱钯铑合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种铂铱钯铑合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中锻造压力为25-35MN，终锻温度为1030-1090℃，始锻温度为1360-1450℃。
【技术特征摘要】
1.一种铂铱钯铑合金材料，其特征在于，包含以下质量百分比的原料：铱5-10%，钯0.8-1.5%，铑0.5-3%，铝0.5-3%，镁0.1-0.3%，除渣剂3-5%，余量为铂；
2.根据权利要求1所述的一种铂铱钯铑合金材料，其特征在于，步骤a1中硼酸、三聚氰胺、葡萄糖、十二烷基硫酸钠、乙醇溶液和硫酸铵的用量比为1.9-5.7g：1.94-5.82g：1.0-2.0g：0.5-1.35g：100ml：1-3g，乙醇溶液是由乙醇和去离子水以1：1的体积比混合搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶百发，叶百俊，
申请(专利权)人：江苏环亚电热仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。