專利名稱：稀土陶瓷合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稀土陶瓷合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬鑰及其合金具有熔點(diǎn)高、高溫強(qiáng)度大、高溫蠕變速率低、膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱導(dǎo)電及抗熱震性能優(yōu)、抗磨損和抗腐蝕性能強(qiáng)等特性，作為高性能材料而廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、石油、化工、國防、航空、航天、電子、核工業(yè)等諸多領(lǐng)域。然而，金屬鑰在高溫下強(qiáng)度、韌性、硬度較差，再結(jié)晶溫度低，再結(jié)晶后易脆斷。同時(shí)，鑰及其合金低溫脆性大，塑一脆轉(zhuǎn)變溫度高。這些缺點(diǎn)影響了鑰及其合金的加工性能，從而限制其應(yīng)用范圍。目前，稀土鑰合金具有很高的再結(jié)晶溫度和優(yōu)良的力學(xué)筍能，廣泛應(yīng)用于高溫工況條件下，但其內(nèi)部不含高硬度的耐磨相，因?yàn)楦邷乜鼓バ圆?。TZM合金內(nèi)部含有耐磨相，高溫耐磨性優(yōu)于TZM合金，因此高溫抗磨領(lǐng)域應(yīng)用鑰合金主要為TZM合金，但由于TZM合金中的硬質(zhì)抗磨相量很少，所以其耐磨性有限。因此，同時(shí)具有高的再結(jié)晶溫度、優(yōu)良的力學(xué)性能和高溫抗磨性鑰合金在高溫抗磨領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種稀土陶瓷合金及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種稀土陶瓷合金，其由以下體重量含量的組分組成氧化硅2 6份，氧化鋁3 5份，氧化鑭O. 6 2. 2份,氧化乾O. 4 2份,鑰60 80份。一種稀土陶瓷合金的制備方法，其步驟如下
S1:稱取鑰酸銨，鑭、釔的含氧酸可溶性鹽和鋁的含氧酸可溶性鹽分別配制成溶液；
52:向鑰酸銨溶液中加入檸檬酸混合均勻，然后加入配制好的硅、鋁鹽溶液與鑭、釔鹽溶液，在80-85°C保溫6 8個(gè)小時(shí)得到濕凝膠；
53:將濕凝膠在120 140°C烘干6 10小時(shí)得到干凝膠，然后在540 580°C焙燒得到混合粉末；
54:將混合粉末在520 980°C氫氣氣氛下還原6 11小時(shí)；
55:將還原的混合粉末在400 600MPa壓力下制成坯料，將坯料在1700 1900°C氫氣氣氛下燒結(jié)15 18小時(shí)，制得鑰合金。步驟S2鑰酸銨與檸檬酸的質(zhì)量比為1:1. 35 4。步驟SI配制的硝酸鋁溶液的質(zhì)量濃度為30 35%。步騾SI配制的硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為20 25%。步騾SI配制的硝酸釔溶液的質(zhì)量濃度為18 22%。步驟S4所述氫氣氣氛還原為首先在520 560°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)3 5小時(shí)，然后在950 980°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)2 4小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明加人稀土氧化物可促進(jìn)材料中氧化鋁與氧化硅等組分的化學(xué)反應(yīng)，易于形成低熔點(diǎn)液相，并通過顆粒之間的毛細(xì)管作用，促使顆粒問的物質(zhì)向孔隙處填充，使材料孔隙率降低、致密度提高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1
一種稀土陶瓷合金，其由以下體重量含量的組分組成氧化硅2份，氧化鋁3份，氧化鑭
O.8份，氧化釔O. 6份，鑰65份。本實(shí)施例提供一種稀土陶瓷合金的制備方法，其步驟如下
S1:稱取鑰酸銨，鑭、釔的含氧酸可溶性鹽和鋁的含氧酸可溶性鹽分別配制成溶液；
52:向鑰酸銨溶液中加入檸檬酸混合均勻，然后加入配制好的硅、鋁鹽溶液與鑭、釔鹽溶液，在80°C保溫7個(gè)小時(shí)得到濕凝膠；
53:將濕凝膠在120°C烘干8小時(shí)得到干凝膠，然后在540°C焙燒得到混合粉末；
54:將混合粉末在540°C氫氣氣氛下還原8小時(shí)；
55:將還原的混合粉末在400MPa壓力下制成坯料，將坯料在1900°C氫氣氣氛下燒結(jié)15小時(shí)，制得鑰合金。步驟S2鑰酸銨與檸檬酸的質(zhì)量比為1:2。步驟SI配制的硝酸鋁溶液的質(zhì)量濃度為31%。步騾SI配制的硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為22%。步騾SI配制的硝酸釔溶液的質(zhì)量濃度為19%。步驟S4所述氫氣氣氛還原為首先在520°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)4. 5小時(shí)，然后在950°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)3. 5小時(shí)。實(shí)施例2
一種稀土陶瓷合金，其由以下體重量含量的組分組成氧化硅6份，氧化鋁5份，氧化鑭2份，氧化釔1. 8份，鑰78份。本實(shí)施例提供一種稀土陶瓷合金的制備方法，其步驟如下
S1:稱取鑰酸銨，鑭、釔的含氧酸可溶性鹽和鋁的含氧酸可溶性鹽分別配制成溶液；
52:向鑰酸銨溶液中加入檸檬酸混合均勻，然后加入配制好的硅、鋁鹽溶液與鑭、釔鹽溶液，在85°C保溫6個(gè)小時(shí)得到濕凝膠；
53:將濕凝膠在140°C烘干7小時(shí)得到干凝膠，然后在580°C焙燒得到混合粉末；
54:將混合粉末在900°C氫氣氣氛下還原7小時(shí)；
55:將還原的混合粉末在580MPa壓力下制成坯料，將坯料在1750°C氫氣氣氛下燒結(jié)15 18小時(shí)，制得鑰合金。步驟S2鑰酸銨與檸檬酸的質(zhì)量比為1:3. 5。步驟SI配制的硝酸鋁溶液的質(zhì)量濃度為35%。步騾SI配制的硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為25%。步騾SI配制的硝酸釔溶液的質(zhì)量濃度為22%。步驟S4所述氫氣氣氛還原為首先在560°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)3. 2小時(shí)，然后在980°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)2小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種稀土陶瓷合金，其特征在于，由以下體重量含量的組分組成氧化硅2 6份， 氧化招3 5份,氧化鑭O. 6 2. 2份,氧化乾O. 4 2份,鑰60 80份。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述稀土陶瓷合金的制備方法，其特征在于，其步驟如下51:稱取鑰酸銨，鑭、釔的含氧酸可溶性鹽和鋁的含氧酸可溶性鹽分別配制成溶液；52:向鑰酸銨溶液中加入檸檬酸混合均勻，然后加入配制好的硅、鋁鹽溶液與鑭、釔鹽溶液，在80 85°C保溫6 8個(gè)小時(shí)得到濕凝膠；53:將濕凝膠在120 140°C烘干6 10小時(shí)得到干凝膠，然后在540 580°C焙燒得到混合粉末；54:將混合粉末在520 980°C氫氣氣氛下還原6 11小時(shí)；55:將還原的混合粉末在400 600MPa壓力下制成坯料，將坯料在1700 1900°C氫氣氣氛下燒結(jié)15 18小時(shí)，制得鑰合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述稀土陶瓷合金的制備方法，其特征在于步驟S2鑰酸銨與檸檬酸的質(zhì)量比為1:1. 35 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述稀土陶瓷合金的制備方法，其特征在于步驟SI配制的硝酸鋁溶液的質(zhì)量濃度為30 35%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述稀土陶瓷合金的制備方法，其特征在于步騾SI配制的硝酸鑭溶液的質(zhì)量濃度為20 25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述稀土陶瓷合金的制備方法，其特征在于步騾SI配制的硝酸釔溶液的質(zhì)量濃度為18 22%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述稀土陶瓷合金的制備方法，其特征在于步驟S4所述氫氣氣氛還原為首先在520 560°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)3 5小時(shí)，然后在950 980°C氫氣氣氛下還原反應(yīng)2 4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種稀土陶瓷合金及其制備方法，其由以下體重量含量的組分組成氧化硅2～6份，氧化鋁3～5份，氧化鑭0.6～2.2份，氧化釔0.4～2份，鉬60～80份。
文檔編號(hào)C22C1/04GK103031476SQ20121053980
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者佘周鵬 申請(qǐng)人:潮州市威達(dá)陶瓷制作有限公司