【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金，具体涉及一种阴极导电材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、我国燃煤锅炉煤粉点火的特点是所需能量高、点火时间长、燃烧不稳定等，其核心问题是煤粉气流的着火问题；为了防止锅炉灭火、提高煤粉燃烧效率和燃烧稳定性，目前在用的最具代表性的点火技术是等离子点火技术；该技术是保证煤粉高效率点火和稳定燃烧的关键，也是燃煤电厂锅炉应用最广泛的点火方式。
2、基于等离子点火技术制造的等离子点火装置主要由线圈、阴极和阳极组成，可以在不投油的情况下快速点燃煤粉，完成锅炉的无油启动和无油低负荷稳燃，在节省用油方面效果显著；然而，等离子点火装置在起弧的一瞬间，会产生能量很高的等离子电弧，对阴极材料的烧蚀非常严重。常规的阴极材料都是由高电导率材料制成，在起弧过程中不仅要承担发射电子的任务，还要承受电弧等离子体中带电离子的高能冲击，因此，材料的优劣将直接影响整个点火器的性能及使用寿目前命。目前，等离子点火装置常用的阴极材料主要是纯银和碳棒，虽然碳棒的熔点很高，导电性能好，但是高温下易氧化；金属银的导电和导热性能非常好具有高温稳定性、抗化学腐蚀、抗氧化和低膨胀系数等优良性能，但是纯银质地较软，拉伸强度较低，耐电弧侵蚀能力差，服役寿命普遍较短。
3、因此，急需开发一种兼具高电导率和较高强度且耐电弧侵蚀性能的导电材料，以满足煤粉燃烧环境下等离子点火装置的安全稳定运行，有效解决现役点火装置阴极材料强度低、耐电弧侵蚀能力差、服役寿命短的难题，确保电厂节能环保、安全稳定运行。
技术实现思路p>
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中燃煤机组点火器阴极材料强度低、耐电弧侵蚀能力差、服役寿命短的缺陷，从而提供一种阴极导电材料及其制备方法和应用。
2、为此，本专利技术提供了以下技术方案。
3、一种阴极导电材料，按质量百分比计，包括al：4.0-8.0％，co：3.0-5.0％，w：2.0-3.5％，mn：0.5-1.0％，y：0.1-0.4％，余量为ag。
4、一种阴极导电材料的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤1、称取原料；
6、步骤2、将原料进行熔炼，制备成金属锭；
7、步骤3、轧制；
8、步骤4、强化处理。
9、进一步的，所述步骤2中，在真空熔炼炉中进行熔炼，所述真空熔炼炉中的真空度量级不低于10-4pa。
10、进一步的，所述步骤3包括将金属锭在气氛保护炉中进行热处理，水冷，然后在360～420℃下进行轧制，单道次变形量为10～20％。
11、进一步的，所述热处理温度为750～780℃，时间为10～12h。
12、进一步的，将金属锭放入气氛保护炉中随炉升温，升温速率10～15℃/min；
13、可选的，保护气为ar。
14、进一步的，轧制方式为：每轧制一次，金属锭旋转90°，轧制4次为一轮，共轧制3轮。
15、进一步的，所述步骤4包括：在710-750℃保温2～4h，水冷；再在480～520℃保温12～24h，缓冷；
16、可选的，缓冷速率为20～25℃/min；
17、可选的，所述强化处理在ar保护气氛中进行；
18、进一步的，满足以下条件中的至少一项：
19、(1)原料各组分的纯度均不低于99.9％；
20、(2)w粉粒度为800～1000目；
21、(3)y粉粒度为800～1000目；
22、(4)al、co、mn、ag尺寸为3-15mm。
23、阴极导电材料或根据上述方法制得的阴极导电材料在等离子点火器中的应用。
24、进一步的，称量前将各组分原料表面的污渍和杂质清理干净、烘干，称量各组分原料的控制精度为±0.001g。
25、所制备的导电材料中s、p、o等杂质元素总质量百分比≤0.05％。
26、本专利技术技术方案，具有如下优点：
27、本专利技术阴极导电材料，按质量百分比计，包括al：4.0-8.0％，co：3.0-5.0％，w：2.0-3.5％，mn：0.5-1.0％，y：0.1-0.4％，余量为ag。
28、al可有效提高抗拉强度和硬度；添加co可细化晶粒，增加材料的耐热性，提高抗电弧侵蚀能力；添加高熔点、高硬度的w元素，使其弥散分布在晶界和晶内，可以提高材料的耐磨损性能和强度，同时分散电弧产生的能量，降低电弧对材料的烧蚀；少量mn的添加可有效脱除材料中少量o、s等有害杂质，防止材料出现热脆性，避免材料在持续高热量冲击下出现开裂的风险，提高材料服役安全性能；稀土y的活性大、原子半径大，适当添加可提高材料的再结晶温度和细化晶粒组织，改善了材料的综合力学性能，另外，+3价的y加入到面心立方的银基材料中，降低了金属的堆垛层错能，使材料处于更加稳定的状态，保持了材料的理化性能；本专利技术获得的导电材料为多数点火装置阴极部件提供了可靠的材料选择，尤其对于具有高电压、高热冲击以及高能量需求的燃煤锅炉等离子点火器用阴极材料，适用性更强。
29、本专利技术导电材料电导率≥5.8×107s/m，室温拉伸强度≥250mpa。本专利技术的导电材料相比于现有的点火装置用材料，强度更高、耐电弧侵蚀能力更强、服役寿命更长、安全性更强。
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1.一种阴极导电材料，其特征在于，按质量百分比计，包括Al：4.0-8.0％，Co：3.0-5.0％，W：2.0-3.5％，Mn：0.5-1.0％，Y：0.1-0.4％，余量为Ag。
2.一种权利要求1所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，在真空熔炼炉中进行熔炼，所述真空熔炼炉中的真空度量级不低于10-4Pa。
4.根据权利要求2所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3包括将金属锭在气氛保护炉中进行热处理，水冷，然后在360～420℃下进行轧制，单道次变形量为10～20％。
5.根据权利要求4所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为750～780℃，时间为10～12h。
6.根据权利要求4所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，将金属锭放入气氛保护炉中随炉升温，升温速率10～15℃/min；
7.根据权利要求4所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，轧制方式为：每轧制一次，金属锭旋转
8.根据权利要求2-7任一项所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4包括：在710-750℃保温2～4h，水冷；再在480～520℃保温12～24h，缓冷；
9.根据权利要求2-7任一项所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一项：
10.权利要求1所述的阴极导电材料或根据权利要求2-9任一项所述方法制得的阴极导电材料在等离子点火器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种阴极导电材料，其特征在于，按质量百分比计，包括al：4.0-8.0％，co：3.0-5.0％，w：2.0-3.5％，mn：0.5-1.0％，y：0.1-0.4％，余量为ag。
2.一种权利要求1所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，在真空熔炼炉中进行熔炼，所述真空熔炼炉中的真空度量级不低于10-4pa。
4.根据权利要求2所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3包括将金属锭在气氛保护炉中进行热处理，水冷，然后在360～420℃下进行轧制，单道次变形量为10～20％。
5.根据权利要求4所述的阴极导电材料的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为750～780...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄锦阳，赵兴龙，梁鹤涛，刘清，王鹏，鲁金涛，张醒兴，胡新元，李力敏，周永莉，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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