[发明专利]弥散强化铂铑与铂复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弥散强化铂铑与铂复合材料的制备方法，通过把弥散强化铂铑与铂进行复合得到新型弥散强化铂铑材料，属于金属材料技术领域。

背景技术

铂金及铂铑合金被广泛用于玻璃工业。弥散强化铂铑材料是以金属铂为基体，以金属锆、钇、钍、铍等氧化物为弥散强化相的新型结构材料。具有良好的抗氧化性以及耐熔融玻璃侵蚀性。在现实的工艺生产中，弥散强化铂铑材料的韧性必须要满足工艺生产需要，而普通弥散强化铂铑材料则无法随意改变其韧性。工业上用的弥散强化铂铑材料制作方法一般有三种：叠层内氧化法、粉末冶金法和液相沉积法，大多数公司采用粉末冶金法。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种具有高强度、高韧性，可防止裂纹缺陷的扩展，材料延伸率可控制，材料电流分布可控，铂铑挥发性损失可设计的一种材料生产方法。

按照本发明提供的技术方案，一种弥散强化铂铑与铂复合材料的制备方法，按重量百分比计步骤如下：

1弥散强化铂铑的制备：

1-1配料：取弥散剂0.01%～0.6%，取铑粉0.01%～30%，其余为铂金铸锭；

1-2真空熔炼：将步骤1-1配好的弥散强化剂，铑粉以及铂金铸锭放在真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，温度为1900～2200℃，熔炼时间为1～2小时，得到液态合金；

1-3浇铸轧片：将步骤1-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950～2250℃，将铸锭在轧机上轧制成厚度为0.1～0.3mm、宽度为20～150mm的合金片材；

1-4氧化处理：将步骤1-3得到的合金片材裁剪成长度为20～150mm的合金片材后，再在1000～1300℃下氧化处理80～120小时，得到弥散强化铂铑片；

2普通普通铂片的制备：

2-1 配料：取铂金铸锭；

2-2高频熔炼：将步骤2-1配好的铂金铸锭放在高频感应炉中进行熔炼，高频的频率为10KHz～400KHz，温度为1800～2000℃，熔炼时间为1～2小时，得到液态金属；

2-3浇铸轧片裁剪：将步骤2-2得到的液态金属在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1900～2050℃，将铸锭在轧机上轧制成厚度为0.1～0.3mm、长度为20～150mm的金属片材，然后将金属片材在剪刀机上裁剪成宽度为20～150mm的普通铂片；

3弥散强化铂铑片与普通铂片复合材料的制备：

3-1复合加工：将步骤1制备的弥散强化铂铑片与步骤2制备的普通铂片按照一定顺序叠层，在50～200吨的摩擦压力机上进行复合，弥散强化铂铑片和普通铂片数量总数大于两张；

3-2热锻：将步骤3-1得到的产品在1300～1450℃下退火处理25～60分钟，然后在200Kg的空气锤上进行15～20次锻打，始锻温度为1300～1450℃，始锻10～15次，终锻温度为1000～1200℃，终锻5～10次，得到复合型弥散强化铂铑锭；

3-3开坯：将步骤3-2得到的复合型弥散强化铂铑锭在1000～1100℃下退火处理1～2小时，在轧机上开坯一次，重复进行3～4次开坯；

3-4轧制：将步骤3-3得到的复合型弥散强化铂铑锭轧制成所需厚度的1.5～2倍时进行退火20～60分钟，退火温度为1200～1300℃，然后在轧机上轧制得到所需厚度的成品，即得产品弥散强化铂铑与铂复合材料。

步骤3-1中所述按照一定顺序叠层是指若干张弥散强化铂铑片和若干张普通铂片交替叠层。

所述弥散剂为锆、钇、钙、镧或钛中的一种或几种。

本发明具有如下优点：按照本发明方法制备的弥散强化铂铑与铂复合材料，具有高强度、高韧性，可防止裂纹缺陷的扩展，材料延伸率可控制，材料电流分布可控，铂铑挥发性损失可设计等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本系列实施例采用相同的生产方法，仅变换复合加工中弥散强化铂铑及铂片的数量及叠层顺序。

实施例1

1弥散强化铂铑的制备：

1-1配料：取弥散剂0.01%～0.6%，取铑粉0.01%～30%，其余为铂金铸锭；

1-2真空熔炼：将步骤1-1配好的弥散强化剂，铑粉以及铂金铸锭放在真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，温度为1900～2200℃，熔炼时间为1～2小时，得到液态合金；