CN108103445B - 一种特殊结构合金的原位制备方法 - Google Patents

一种特殊结构合金的原位制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108103445B
CN108103445B CN201711341996.2A CN201711341996A CN108103445B CN 108103445 B CN108103445 B CN 108103445B CN 201711341996 A CN201711341996 A CN 201711341996A CN 108103445 B CN108103445 B CN 108103445B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
alloy
special
base metal
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711341996.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108103445A (zh
Inventor
赵鑫
辛国祥
胡锋
蔡颖
宋金玲
可丹丹
张璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia University of Science and Technology
Original Assignee
Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia University of Science and Technology filed Critical Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority to CN201711341996.2A priority Critical patent/CN108103445B/zh
Publication of CN108103445A publication Critical patent/CN108103445A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108103445B publication Critical patent/CN108103445B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种特殊结构合金的原位制备方法，其特征在于：将具有特殊微观结构的基体金属与待合金化金属分隔放置，将二者共同加热使待合金化金属转变为蒸汽后与基体合金接触，在保持基体金属原有特殊结构的前提下使汽化金属与基体金属形成合金。该方法能够在保持合金特殊微观机构（如空洞、树枝状、絮状等）的同时实现合金化制备，能够精确控制合金中各组分含量突破了合金功能材料在微团结构调控方法上的难题。

Description

一种特殊结构合金的原位制备方法
技术领域
本发明属于材料制备领域，特别涉及具有特殊微观结构合金的制备方法。
背景技术
随着材料科学的发展，功能型材料的种类也呈现爆炸式增长，与之相应的，材料的制备技术也进入到一个高速发展的阶段。在合金型材料中，制备技术由最古老的锻压技术发展到现如今的机械合金化、感应熔炼、电弧熔炼和粉末烧结等现代化技术，满足了绝大多数合金型材料的制备要求。然而随着纳米材料的广泛应用，传统的合金制备方法已经难以满足具有特殊微观结构合金的制备需求。
与传统合金材料应用方向不同，纳米合金材料通常具有特殊的微观形貌以及纳米化的颗粒尺寸，并具有特殊的力学性能和化学反应活性。虽然单一金属纳米材料可以通过高能球磨、磁控溅射和蒸发冷凝等方法进行制备，但上述制备方法中，几乎都涉及到熔化或高压步骤，当制备多组分合金时，难以对合金成分及微观形貌和颗粒尺寸进行调控。本发明制备过程中，通过将低熔点合金组分高温汽化后与具有特殊结构的基体金属接触，使汽化组分不经熔化过程直接与基体金属产生合金化反应，在保留基体金属特殊微观形貌的同时完成材料的合金化制备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特殊微观结构合金的制备方法，该方法能够在保持合金特殊微观机构（如空洞、树枝状、絮状等）的同时实现合金化制备，能够精确控制合金中各组分含量突破了合金功能材料在微团结构调控方法上的难题。
本发明的技术方案如下：
一种特殊结构合金的原位制备方法，其特征在于：将具有特殊微观结构的基体金属与待合金化金属分隔放置，将二者共同加热使待合金化金属转变为蒸汽后形成气化金属与基体金属接触，在保持基体金属原有特殊结构的前提下使汽化金属与基体金属形成合金。在低于所制备合金熔点50~300℃下密封热处理2~100 h。
进一步地，所述基体金属的元素组成为Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Al、Mg、Ti、Ta、Hf、W、Ag、Mo、Nb、Zr、V以及镧系元素中的一种或一种以上。基体金属的特殊微观结构为以下特征的一种或一种以上：（1）基体金属具有1nm~100μm的开放式孔洞；（2）基体金属为直径10μm~10mm的金属丝以及由金属丝编织成的复合丝或金属网；（3）基体金属为树枝状结构；（4）基体金属为发泡式结构。
进一步地，所述待合金化金属的元素组成为Li、Be、Na、Mg、K中的一种或一种以上。
进一步地，所述基体金属与待合金化金属所处温度相同，制备温度为低于目标合金熔点50~300℃，合成时间为2~100 h。
进一步地，加热温度不超过基体金属的熔点便可保持基体金属原有特殊结构，本发明与现有技术相比有益效果在于：
(1)本发明提供的特殊结构合金的原位制备方法，避免了合金制造过程中的熔化-混合-结晶过程造成的微观机构不可控现象，使合金形貌结构多样化塑造的研究成为可能；
(2)与一般合金制造工艺相比，本发明所述工艺具有流程简单，耗电量小和生产安全性高的优点。
附图说明
图1 为本发明实施例1获得的多孔La0.8Mg0.2合金高清照片。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益的效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
采用真空感应速凝法将多孔La 98.33 g与1.67 g Mg装入密闭容器中，其中Mg的原料尺寸约为100 μm，并使Mg与金属La隔离，保证Mg仅能以气态形式与合金接触。将密闭容器置于热处理炉中在750℃下热处理4 h。
将冷却后的合金取出，进行表面形貌拍摄，测试结果如图1所示。可以看出，经过本发明所属制备方法处理后，合金表面仍为多孔结构，表明合金在制备过程中仍能保持基体合金的故有形态。
尽管参照前述实例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种特殊结构合金的原位制备方法，其特征在于：采用真空感应速凝法将基体金属多孔La 98.33 g与1.67 g待合金化金属Mg装入密闭容器中，其中Mg的原料尺寸约为100μm，并使Mg与金属La隔离，保证Mg仅能以气态形式与基体金属接触；将密闭容器置于热处理炉中在750℃下热处理4 h；
基体金属的特殊微观结构为以下特征的一种或一种以上：（1）基体金属具有1nm～100μm的开放式孔洞；（2）基体金属为直径10μm～10mm的金属丝以及由金属丝编织成的复合丝或金属网；（3）基体金属为树枝状结构；（4）基体金属为发泡式结构。
CN201711341996.2A 2017-12-14 2017-12-14 一种特殊结构合金的原位制备方法 Active CN108103445B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711341996.2A CN108103445B (zh) 2017-12-14 2017-12-14 一种特殊结构合金的原位制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711341996.2A CN108103445B (zh) 2017-12-14 2017-12-14 一种特殊结构合金的原位制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108103445A CN108103445A (zh) 2018-06-01
CN108103445B true CN108103445B (zh) 2020-04-17

Family

ID=62217007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711341996.2A Active CN108103445B (zh) 2017-12-14 2017-12-14 一种特殊结构合金的原位制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108103445B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2153786A (en) * 1936-07-17 1939-04-11 Alexander Process and apparatus for thermal deposition of metals
CN101805885B (zh) * 2010-04-06 2011-10-05 南昌航空大学 一种制备MgZnO三元化合物有序薄膜的方法
CN107119260B (zh) * 2016-02-24 2019-11-29 中国科学院金属研究所 一种骨植入用镁-铜涂层及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108103445A (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020101822A4 (en) Mn-Cu-based damping alloy powder for use in selective laser melting process and preparation method thereof
CN101386928B (zh) 一种含难混溶元素的高熵合金制备方法
CN103233182B (zh) 纳米β′相和纳米氧化物复合强化铁基ODS合金的方法
WO2016124073A1 (zh) 核壳结构微米和纳米复合金属球形粉末的制造方法
CN109852830B (zh) 一种超细碳化物颗粒增强金属基复合材料及其制备方法
CN107686928A (zh) 一种高性能NiCoCrFeMnTi系高熵合金及其制备方法
WO2016127716A1 (zh) 一种高强韧合金材料及其半固态烧结制备方法和应用
CN111304512B (zh) 一种中高熵合金材料、其制备方法及应用
CN106910613B (zh) 一步热处理技术生产高Ce含量稀土永磁的方法
TW201817892A (zh) 鋁合金粉體及鋁合金物件的製造方法
CN111206174A (zh) 一种具有磁性的超细晶高强度高熵合金及其制备方法
CN102398028A (zh) 一种真空热动态金属粉末除气包套方法
CN114606413B (zh) 一种增材制造用高温合金及其用途
CN106903294B (zh) 一种低成本非晶合金件的制备方法及低成本非晶合金件
CN103741080A (zh) （Ti-Zr-Nb-Cu-Be）-O系非晶复合材料及其制备方法
CN107620016B (zh) 一种含Si元素的Ti基非晶合金及其制备方法
CN115044794B (zh) 一种具有优异性能的Cu-(Y2O3-HfO2)合金及其制备方法
CN109722560A (zh) 一种ZrC增强Cu-Fe基复合材料及其制备方法
CN109732077A (zh) 一种全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭及其制备方法
CN105316501A (zh) 一种稀土—镁基储氢合金及其制备方法
CN115194152A (zh) 一种多孔Ni-Mn-Ga形状记忆合金的制备方法
CN100457933C (zh) 一种制备强化钽及钽合金材料的方法
CN108103445B (zh) 一种特殊结构合金的原位制备方法
CN108417375A (zh) 一种不含重稀土烧结钕铁硼永磁体的制备方法
CN103060660B (zh) 一种二次加料真空感应熔炼制备Fe-Ga-In-Tb合金的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant