[发明专利]一种钾-钠-钙-钡混合氯盐及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于金属材料制备技术领域，具体地说是一种钾-钠-钙-钡混合氯盐材料及其制备方法和应用，应用---利用混合氯盐解决Mg在真空熔炼过程中挥发问题的方法。

背景技术

在真空熔炼过程中，合金元素的挥发，将使合金成份的控制成为难题。众所周知，合金熔体中，当组分平衡蒸汽分压比它们在熔体面上的蒸汽分压高时，该组分就会从熔体中蒸发去除。而Mg在高温下蒸汽压很高，所以挥发倾向很大，且真空感应熔炼过程中影响Mg挥发的因素很多，以致实现最佳Mg控制有一定的困难。Mg含量对A₂B₇型储氢合金结构、氢化性能和电化学性能有重要影响。合金的储氢和电化学性能研究表明，合金在Mg含量较低时容易氢致非晶化，合金电极放电容量较低，循环稳定性差；随着合金中Mg含量的提高，氢致非晶化现象消失，电极合金具有最佳的储氢和综合电化学性能；继续增加合金Mg含量时，尤其PuNi₃型物相出现后，会显著恶化合金电极综合电化学性能。

为此，精确控制真空熔炼过程中Mg含量具有十分重要的意义。传统实验中可通过控制熔炼参数，例如增加Mg量，氩气压力，挥发温度及时间等措施来控制最佳Mg含量，其中以氦气代替氩气的方法为代表，除却氩气本身价格昂贵的因素外，其控制精度虽较上述方法有所提高，但是结果仍然差强人意。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种通过K-Na-Ca-Ba混合氯盐材料及其制备方法以及其在解决镁合金在真空熔炼过程中Mg挥发问题的方法。

为了实现本发明的目的，我们将采用如下技术方案予以实施：

一种钾-钠-钙-钡混合氯盐材料，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：钾10％～17％、钠15％～20％、钙25％～35％、钡30％～35％。

一种钾-钠-钙-钡混合氯盐材料的制备方法，其特征在于：具有如下步骤：

1)按所述的重量比称取一定量的钾、钠、钙、钡氯盐，分别将其研磨成粉末，其粉度不低于5目，然后混合均匀成粉体；

2)将装有粉体的坩埚置于马弗炉内，将炉温按照5℃～20℃/min缓慢升温至900℃熔融，粉体完全熔融需要80～120min，待完全熔融后取出坩埚在空气中进行冷却，然后封存备用，称之为覆盖剂。

利用所述的钾-钠-钙-钡混合氯盐材料解决镁合金在真空熔炼过程中挥发的方法，其特征在于：具有如下步骤：

1)熔炼镁合金前将覆盖剂置于马弗炉中，在200℃下预热；

2)预热完成后，将覆盖剂破碎成10mm以下的块状，在真空状态下与镁合金直接混合熔融，镁合金与混合氯盐的质量百分比不低于40∶1；利用盐类化重轻的特点，在熔炼过程中盐类会自动浮出表面，在熔融金属表面形成一层保护膜，从而能够有效阻止Mg的挥发；

3)合金熔炼完成后可用清水将混合氯盐覆盖剂冲掉。

进一步，所述的钾、钠、钙、钡四种氯盐的纯度均不低于99％。有益效果

与现有技术相比本发明具有控制精度好，方法简单、操作方便，成本低廉的优点，能够将Mg的挥发精度控制在低于百分之一的理想范围内，使合金中Mg的含量相对稳定，有利于合金性能的优化。同时因其方法简单、操作方便、成本低廉，使其在实验生产中易实现，便于推广使用。

具体实施方式

本发明K-Na-Ca-Ba混合氯盐的制备及使用方法，可以解决镁合金在真空熔炼过程中Mg挥发问题。

所述的K-Na-Ca-Ba混合氯盐材料：由下述重量百分比的组分组成：K10％～17％、Na15％～20％、Ca25％～35％、Ba30％～35％。

所述的K-Na-Ca-Ba混合氯盐材料的制备方法的具体实施步骤如下：

1)按比例称取一定量的的钾、钠、钙、钡，将其研磨成粉末，要求粉度不低于5目，然后混合均匀；

2)将装有粉体的坩埚置于马弗炉内，将炉温按照5℃～20℃/min缓慢升温至900℃进行熔融，完全熔融需要80～120min。待完全熔融后取出在空气中进行冷却，然后封存备用，称之为覆盖剂。

所述的K-Na-Ca-Ba混合氯盐材料在解决镁合金在真空熔炼过程中Mg挥发的方法：

1)熔炼镁合金前将覆盖剂置于马弗炉中，在200℃下预热；