[发明专利]钼基稀土粉冶成形顶头及其制造方法

权利要求书

1.一种钼基稀土粉冶成形顶头，其特征在于：在纯钼粉中同时掺入ZrO₂、Y₂O₃、La₂O₃、Sc₂O₃四种稀土氧化物，其中制备钼基稀土粉冶成形顶头以纯钼粉重量为基数是：

ZrO₂掺入1.3～1.4％    Y₂O₃掺入0.4～0.6％

La₂O₃掺入2.4～2.6％   Sc₂O₃掺入1.2～1.4％

合计掺入比例最高6.0％。

2.根据权利要求1所述的一种钼基稀土粉冶成形顶头制造方法，其特征在于：制造钼基稀土粉冶成形顶头所采用的技术路线，由配料处理工部、混合处理工部、成形处理工部、烧结处理工部四个工艺单元组成：

(1)配料处理工部：根据配料组料的生产工艺配方规定，按组批生产数量，计算选择组料，计量称重；

(2)混合处理工部：

——将经过称重计量的纯钼粉及应掺入的四种稀土氧化物粉末，按密度大小顺序加入设计配置的叶片式混合搅拌机内，搅拌机以240r/min的速度，混合搅拌50～55min，使纯钼粉和四种稀土氧化物粉末，得以初步细化分散混合，制成钼基稀土混配粉末；

——将经过初步分细化散混合的钼基稀土混配粉末，装入设计配置的超声波分散器的分散容器罐内，通过配置的超声波发生器和超声波换能器，对钼基稀土混配粉末进行强力超声细化分散均质作业，超声波换能器以频率42KHz，声强3.5W/cm²，辐射时间10～12min的作业技术参数，制成满足标准要求的钼基稀土粉末； 

——将经过强力超声细化分散均质的钼基稀土粉末，装入设计配置的振动筛分机内，筛分机以振幅10～12mm，振频120次/min的作业技术参数，以泰勒标准180目筛孔的分选筛进行筛选，筛下物即是混合处理合格的钼基稀土粉末，通过排料口装筒暂存备用，筛上物可通过回收口，再送回混合搅拌机内进行二次细化分散混合处理；

(3)成形处理工部：

——模具设计制造，制造钼顶头等静压成形模具；

——计算模具装粉数量，计算模具装粉数量；

——装粉，根据计算的装粉数量，称重备粉；装粉，振实；压入胶塞；绑扎整形，

——等静压压制成形，

——脱模；清理，

成形处理工部等静压压制成形，选择确定的作业技术参数是：等静压机的最高压力285Mpa；达到最高压力的升压时间20～25min；在高压点保压的时间20min,卸压时的压力控制：一次卸压到185Mpa，稳压5min后；二次卸压到110Mpa，稳压5min后，三次卸压到自动除压,

(4)烧结处理工部：

由配置的氢气气氛烘烤炉、氢气气氛预烧结炉和氢气气氛卧式中频炉完成；

烧结处理工部的作业技术参数是：

烘烤工艺参数：烘烤最高温度：700℃

升温速率：10℃/min 

烘烤时间：240min

冷却方式：炉内断电自然降温冷却

氢气流量：0.8m³/h

预烧结工艺参数：预烧结最高温度：1150℃

升温速率：20℃/min

烧结时间：260min

冷却方式：炉内断电自然降温冷却

氢气流量：1.5m³/h

中频高温烧结工艺参数：中频烧结最高温度：1850℃

升温速率：15℃/min×50min

10℃/min×40min

15℃/min×45min

烧结时间：360min

冷却方式：炉内断电自然降温冷却

氢气流量：2m³/h。

3.根据权利要求2所述的一种钼基稀土粉冶成形顶头的制造方法，其特征在于所述的超声波换能器，它是由聚能辐射棒(1)、微调套筒(2)、预应力套筒(3)、安装基座(4)、压电稀土陶瓷品片(5)、厚铜板电极(6)、薄铜板电(7)、圆柱形外壳(8)、节点支座(9)、后振动体(10)、吸收块(11)、声反馈晶片(12)、后端盖(13)、电极引线(14)、冷却气进气口(15)、振子晶堆、冷却器、超声波分散器组成；

所述的超声波换能器，由电——声转换部分和聚能辐射棒两部分组成， 所有电-声转换零部件都组装在圆柱形外壳内(8)，通过预应力套筒(3)与前负载块即聚能辐射棒(1)连接；通过导线与配置的超声波发生器连接；通过冷却气进口(15)，与冷却器连接，超声波换能器通过安装基座(4)，并固定在超声波分散器上；以安装基座(4)为分界面，聚能辐射棒(1)以浸没形式布置在分散器容器中的钼基稀土混配粉末内，电-声转换部分布置在分散器容器外；

所述的超声波换能器主要技术在于：

A、振子晶堆由压电稀土陶瓷晶片(5)、厚铜电极板(6)、薄铜电极片(7)、电极导线，通过环氧胶合组成；

振子晶堆与前负载块即聚能辐射棒(1)，以平面全接触方式连接，前负载块通过螺纹与预应力套筒(3)、微调套筒(2)连接，并作为固定机构，振子晶堆与后负载块，也以平面全接触方式连接，在后负载块中，锒有吸收块和声反馈晶片(12)，形成声、电信息反馈；

B、在振子晶堆外，设计有预应力套筒(3)、微调套筒(2)、前后负载块调控机构；通过调整预应力套筒(3)，改变前后负载块的间距；

C、因压电稀土陶瓷晶片(5)是由铁电材料经磨细、烧结、极化制成，振子晶堆设计了厚铜电极板(6)，安装有小型冷却器，通过冷气进口(15)送入冷却气体；

D、聚能辐射棒(1)，采用复合式聚能辐射棒；

E、超声波换能器的聚能辐射棒(1)，以垂直全浸没形式布置在钼基稀土混配粉末中，可以在360°方向内均匀向四周辐射超声波。