层状贵金属复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种层状贵金属复合材料的制备方法，包括以下步骤：将第一粉末在800~900℃下保温，得到第二粉末；将第三粉末在800~900℃下保温，得到第四粉末；将第二粉末、难熔金属粉末和第四粉末依次平铺叠加，形成复合层状粉末；将所述复合层状粉末在1000~1500℃下烧结，压制成型，得到层状贵金属复合材料。本发明专利技术利用粉末冶金法将包含铂族金属的粉末与难熔金属粉末相结合，提高了界面之间的结合强度，保证了层状贵金属复合材料中难熔金属与铂族金属界面之间呈牢固紧密的冶金结合状态。其次，由于第一粉末和第三粉末包括活性元素，从而实现了层状贵金属复合材料的弥散强化，提高了层状复合材料的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料
，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
难熔金属一般指熔点高于16501并有一定储量的金属，如13&^0、恥、!^、(》、Zr和Ti。难熔金属具有优异的高温强度、抗腐蚀性和耐高温等性能，但其高温抗氧化性差，从而影响难熔金属材料的发展应用。对钼族金属而言，由于Pt、Rh、Pd等元素具有高熔点、良好的成形性和可焊性、优异的抗腐蚀性和抗氧化性等特点而被广泛应用于高温领域。但是，贵金属价格昂贵，且在高温服役条件下存在强度低，易产生蠕变变形和失效的问题。为弥补上述两类元素各自的短处，充分发挥各自的优势功能，在难熔金属表面涂覆钼族金属以弥补难熔金属高温抗氧化性差的问题，已成为国内外科技工作者研究的热点。目前，国内外对难熔金属与贵金属相结合，发挥各自优势功能的研究主要集中在贵金属涂层技术方面。采用的方法主要包括电镀法、化学气相沉积法和靶材通电溅射法等。电镀法可制备大面积涂层和在复杂结构部件表面沉积涂层，但是涂层应力较大、与基体的结合较差，镀层制备成本高，电解液有剧毒。而化学气相沉积速率低，制备的涂层遇有多孔结构，涂层与基体结合差。因此。以上方法制备的钼族金属涂层与基体难熔金属之间的未形成冶金结合，其界面的结合强度低。其次，采用涂层技术在基体上涂覆的钼族金属的厚度较薄，一般在100 μ m以内，对于较厚的钼族金属层，采用涂层方法处理效果不理想。本专利技术人考虑，提供一种具有良好的界面结合强度的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种，制备的层状贵金属复合材料具有良好的界面结合强度。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种，包括以下步骤将第一粉末在80(T90(TC下保温氧化，得到第二粉末，所述第一粉末包括第一钼族金属和第一活性元素，所述第一活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种；将第三粉末在80(T90(TC下保温氧化，得到第四粉末，所述第三粉末包括第二钼族金属和第二活性元素，所述第二活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种；将第二粉末、难熔金属粉末和第四粉末依次平铺叠加，形成复合层状粉末；将所述复合层状粉末在100(Tl50(rC下真空烧结，压制成型，得到层状贵金属复合材料。优选的，所述第一粉末按照如下方法制备将第一钼族金属与第一活性元素混合，熔炼，制粉后得到第一粉末。优选的，所述第一粉末的保温氧化的时间为Γ8小时。优选的，，所述第三粉末按照如下方法制备将第二钼族金属与第二性元素混合，熔炼，制粉后得到第三粉末。优选的，所述第三粉末的保温氧化的时间为Γ8小时。优选的，所述难熔金属为钽、铌、钛和钥中的一种或多种。优选的，所述复合层状粉末中的第二粉 末、难熔金属粉末与第四粉末的厚度比为Γ4 :2 8 :1 4。优选的，所述形成复合层状粉末的步骤具体为将第二粉末平铺于容器中，形成第二粉末层；将难熔金属粉末平铺于所述第二粉末层上表面，形成难熔金属粉末层；将第四粉末平铺于所述难熔金属粉末层上表面，得到复合层状粉末。优选的，所述真空烧结的时间为Γ20小时。优选的，所述压制成型步骤具体为将烧结得到的烧结坯在15(T250MPa下进行第一次压制成型；将第一次成型后的坯锭置于真空炉中进行退火，得到退火坯锭，退火温度为110(ri300°C，退火时间为 30 60min ；将所述退火坯锭在25(T350MPa下进行第二次压制成型。本专利技术提供了一种，包括以下步骤将第一粉末在80(T90(TC下保温氧化，得到第二粉末；将第三粉末在80(T90(TC下保温氧化，得到第四粉末；将第二粉末、难熔金属粉末和第四粉末依次平铺叠加，形成复合层状粉末；将所述复合层状粉末在i00(Ti50(rc下真空烧结，压制成型，得到层状贵金属复合材料。与现有技术相比，本专利技术利用粉末冶金法将包含钼族金属的粉末与难熔金属粉末相结合，提高了界面之间的结合强度，保证了层状贵金属复合材料中难熔金属与钼族金属界面之间呈牢固紧密的冶金结合状态。其次，由于第一粉末和第三粉末包括活性元素，从而实现了层状贵金属复合材料的弥散强化，提高了层状复合材料的力学性能。实验结果表明，该层状贵金属复合材料兼备钼族金属优良的抗高温氧化性能和难熔金属的高温力学性能，适合于高温结构材料领域。附图说明图I为本专利技术实施例制备的层状贵金属复合材料结构示意图。具体实施例方式下面对本专利技术实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种，包括以下步骤将第一粉末在80(T90(TC下保温氧化，得到第二粉末，所述第一粉末包括第一钼族金属和第一活性元素，所述活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种；将第三粉末在80(T900°C下保温氧化，得到第四粉末，所述第三粉末包括第二钼族金属和第二活性元素，所述第二活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种；将第二粉末、难熔金属粉末和第四粉末依次平铺叠加，形成复合层状粉末；将所述复合层状粉末在100(Tl5(KrC下真空烧结，压制成型，得到层状贵金属复合材料。在上述制备过程中，本专利技术利用粉末冶金法将包含钼族金属的粉末与难熔金属粉末相结合，提高了界面之间的结合强度，保证了层状贵金属复合材料中难熔金属与钼族金属界面之间呈牢固紧密的冶金结合状态，该层状贵金属复合材料具有良好的高温力学性能和高温抗氧化性，以及良好的成形性和可焊性，适合于高温结构材料领域。本专利技术米用的第一粉末优选按照如下方法制备将第一钼族金属与第一活性兀素混合，熔炼，制粉后得到第一粉末，更优选为将第 一钼族金属与第一活性元素混合，采用真空感应熔炼方法熔炼，粉碎后得到第一粉末。所述第一活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种，所述第一活性元素在第一粉末中的比例为0 3wt%，优选为O. 06^1. 2wt%，更优选为O. 2^0. 8wt%。其中，本专利技术对于所述制粉的方式并无特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的制粉方法，如球磨破碎等。所述第一粉末的粒径优选为2(Γ80μπι，更优选为30 60 μ m,更优选为40 μ m。然后，将所述第一粉末在80(T900°C下保温氧化，所述保温氧化的温度优选为82(T880°C，更优选为84(T860°C ;保温氧化的时间优选为4 8小时，更优选为5 7小时。通过将第三粉末进行保温氧化，实现内氧化，使第一粉末中的第一活性元素Zr、Y、Er、La、Ce等被氧化成相应的氧化物，从而达到弥散强化钼族金属或钼族金属合金的效果。由于保温氧化的温度过高将导致第一粉末烧结成球团，进而导致后续作业工序困难，因此，保温氧化的温度优选在上述范围内。按照本专利技术，所述第三粉末及其制备方法优选与所述第一粉末及其制备方法相同，或者所述第三粉末及其制备方法与所述第一粉末及其制备方法不同。本专利技术采用的第三粉末优选按照如下方法制备将第二钼族金属与第二活性元素混合，熔炼，制粉后得到第三粉末，更优选为将第二钼族金属与第二活性元素混合，采用真空感应熔炼方法熔炼，制粉后得到第三粉末。所述第二活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层状贵金属复合材料的制备方法，包括以下步骤：将第一粉末在800~900℃下保温氧化，得到第二粉末，所述第一粉末包括第一铂族金属和第一活性元素，所述第一活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种；将第三粉末在800~900℃下保温氧化，得到第四粉末，所述第三粉末包括第二铂族金属和第二活性元素，所述第二活性元素为Zr、Y、Er、La和Ce中的一种或多种；将第二粉末、难熔金属粉末和第四粉末依次平铺叠加，形成复合层状粉末；将所述复合层状粉末在1000~1500℃下真空烧结，压制成型，得到层状贵金属复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宗伦，刘伟廷，
申请(专利权)人：重庆国际复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：