CN114559048B - 铜基复合非晶粉末的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜基复合非晶粉末的制备方法,该方法包括:根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对铜原料、锆原料和铝原料进行清洗和干燥;将经过清洗和干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中,并进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;对母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末;本发明通过将铜原料、锆原料和铝原料进行第一感应熔炼得到母合金,并通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末,提高了铜基复合非晶粉末的球形度和流动性。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域,尤其涉及铜基复合非晶粉末的制备方法。
背景技术
传统制备铜基复合非晶粉末的方法需要将合金多次熔炼成母合金锭,然后通过机械球磨破碎,制备成铜基复合非晶粉末,由于传统制备铜基复合非晶粉末的方法通过机械振动将母合金锭破碎成铜基复合非晶粉末,导致铜基复合非晶粉末的形状无法控制,使得铜基复合非晶粉末的球形度和流动性较差,无法用于3D增材制造领域。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种铜基复合非晶粉末的制备方法,旨在解决如何提高铜基复合非晶粉末的球形度和流动性的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种铜基复合非晶粉末的制备方法,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括如下步骤:
根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥;
将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中,并进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;
对所述母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过所述第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器对经过所述第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末。
优选地,分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥的步骤包括:
对所述铜原料和所述锆原料进行酸洗,并对所述铝原料进行碱洗;
通过丙酮和去离子水对经过所述酸洗的铜原料和锆原料以及经过所述碱洗的铝原料进行超声波清洗,并放置在真空干燥箱中进行干燥。
优选地,将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中,并进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金的步骤包括:
根据预设放置顺序,将经过所述清洗和所述干燥的铝原料放置在所述感应炉底部,将铜原料放置在所述铝原料上方,并将锆原料放置在所述铜原料上方;
根据第一加热功率和第一加热时间,对放置在所述感应炉中的所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行第一感应熔炼,并进行冷却,以得到母合金。
优选地,将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中的步骤之后,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括:
对感应炉进行抽真空操作,并将所述感应炉中的真空度与第一真空度阈值进行对比;
若所述真空度小于第一真空度阈值,则停止所述抽真空操作,并向所述感应炉通入氩气进行洗气操作;
对经过所述洗气操作的感应炉进行所述抽真空操作,并将所述感应炉中的真空度与第二真空度阈值进行对比;
若所述真空度小于第二真空度阈值,则停止所述抽真空操作,并向所述感应炉通入氩气,以使所述感应炉中的真空度达到第三真空度阈值。
优选地,对所述母合金进行第二感应熔炼的步骤之前,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括:
根据预设操作规程,将氩气雾化器、坩埚、导流管和塞杆进行安装连接,并对将所述母合金装入所述坩埚内;
对所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管进行抽真空操作,以使所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管中的真空度达到第四真空度阈值,并通入氩气,以使所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管中的真空度达到第五真空度阈值。
优选地,对所述母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过所述第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器对经过所述第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末的步骤包括:
根据第二加热功率和第二加热时间,对所述坩埚中的所述母合金进行第二感应熔炼,以使所述母合金熔化;
将熔化的母合金通过导流管引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器中的达到预设雾化压力的氩气对熔化的母合金进行雾化和冷却,以得到铜基复合非晶粉末。
优选地,得到铜基复合非晶粉末的步骤之后,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括:
对所述铜基复合非晶粉末进行分筛,以得到符合预设规格的铜基复合非晶粉末。
优选地,铜原料的用量为35份至45份,所述锆原料的用量为35份至60份,所述铝原料的用量为1份至5份,其中,每份为2.5千克。
优选地,坩埚为石墨坩埚,所述石墨坩埚的石墨纯度大于99.99%。
优选地,预设雾化压力为6.5兆帕至7.5兆帕。
本发明提出的铜基复合非晶粉末的制备方法,根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对铜原料、锆原料和铝原料进行清洗和干燥;将经过清洗和干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;对母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末;本发明通过将铜原料、锆原料和铝原料进行第一感应熔炼得到母合金,并通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末,提高了铜基复合非晶粉末的球形度和流动性。
附图说明
图1为本发明铜基复合非晶粉末的制备方法第一实施例的流程示意图;
图2为本发明氩气雾化器、坩埚、导流管和塞杆的安装连接示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,图1为本发明铜基复合非晶粉末的制备方法第一实施例的流程示意图,所述方法包括:
步骤S10,根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥;
步骤S20,将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;
步骤S30,对所述母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过所述第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器对经过所述第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末。
本实施例铜基复合非晶粉末的制备方法用于制备球形度高和流动性好的铜基复合非晶粉末,使得制备得到的铜基复合非晶粉末能够应用于3D增材制造领域,即3D打印领域;相关制备人员根据预设配比,确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并对铜原料和锆原料进行酸洗,并对铝原料进行碱洗,通过丙酮和去离子水对经过酸洗的铜原料和锆原料以及经过碱洗的铝原料进行超声波清洗,并放置在真空干燥箱中进行干燥;根据预设放置顺序,将经过清洗和干燥的铝原料放置在感应炉底部,将铜原料放置在铝原料上方,并将锆原料放置在铜原料上方,根据第一加热功率和第一加热时间,对放置在感应炉中的铜原料、锆原料和铝原料进行第一感应熔炼,并进行冷却,以得到母合金;根据第二加热功率和第二加热时间,对坩埚中的母合金进行第二感应熔炼,以使母合金熔化;将熔化的母合金通过导流管引入氩气雾化器中,通过氩气雾化器中的达到预设雾化压力的氩气对熔化的母合金进行雾化和冷却,以得到铜基复合非晶粉末。
本实施例的铜基复合非晶粉末的制备方法,根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对铜原料、锆原料和铝原料进行清洗和干燥;将经过清洗和干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;对母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末;本发明通过将铜原料、锆原料和铝原料进行第一感应熔炼得到母合金,并通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末,提高了铜基复合非晶粉末的球形度和流动性,使得铜基复合非晶粉末能够应用在3D增材制造领域。
以下将对各个步骤进行详细说明:
步骤S10,根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥;
在本实施例中,相关制备人员根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥;需要说明的是,制备铜基复合非晶粉末的原料包括铜原料、锆原料和铝原料,铜原料、锆原料和铝原料的纯度都不小于4N,即铜原料中铜的含量、锆原料中锆的含量以及铝原料中铝的含量都不小于99.99%,另外,铜原料的用量为35份至45份,锆原料的用量为35份至60份,铝原料的用量为1份至5份,其中,每份为2.5千克。
具体地,分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥的步骤包括:
步骤S101,对所述铜原料和所述锆原料进行酸洗,并对所述铝原料进行碱洗;
在该步骤中,通过稀盐酸(是质量分数低于20%的盐酸)对铜原料和锆原料分别进行酸洗,通过氢氧化钠溶液对铝原料进行碱洗,以去除铜原料、锆原料和铝原料表面的氧化层。需要说明的是,酸洗和碱洗的时长一般为30秒,具体可根据原料的多少进行调整;还可通过其他弱酸溶液进行酸洗和其他弱碱溶液进行碱洗,在此便不一一赘述。
步骤S102,通过丙酮和去离子水对经过所述酸洗的铜原料和锆原料以及经过所述碱洗的铝原料进行超声波清洗,并放置在真空干燥箱中进行干燥。
在该步骤中,通过丙酮对经过酸洗的铜原料和锆原料以及经过碱洗的铝原料进行超声波清洗,再通过去离子水对铜原料、锆原料和铝原料进行超声波清洗,以去除铜原料和锆原料表面附着的酸洗溶液以及铝原料表面附着的碱洗溶液,将进过超声波清洗的铜原料、锆原料和铝原料放置在真空干燥箱中进行干燥,以防止铜原料、锆原料和铝原料氧化,其中,真空干燥箱中的温度低于100摄氏度,优选地可为60摄氏度至90摄氏度。
步骤S20,将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中,并进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;
在本实施例中,将经过清洗和干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;需要说明的是,进行第一感应熔炼时,感应加热电源的加热功率为5千瓦至18千瓦,加热时间为40分钟至45分钟,具体可根据原料的多少进行调整。
具体地,步骤S20包括:
步骤S201,根据预设放置顺序,将经过所述清洗和所述干燥的铝原料放置在所述感应炉底部,将铜原料放置在所述铝原料上方,并将锆原料放置在所述铜原料上方;
在该步骤中,根据预设放置顺序,将经过清洗和干燥的铝原料放置在感应炉底部,将铜原料放置在铝原料上方,并将锆原料放置在铜原料上方;可以理解的是,将铝原料、铜原料和锆原料按照预设放置顺序进行放置,可使得制得的母合金符合制备铜基复合非晶粉末的条件。
进一步地,将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中的步骤之后包括:
步骤a,对感应炉进行抽真空操作,并将所述感应炉中的真空度与第一真空度阈值进行对比;
步骤b,若所述真空度小于第一真空度阈值,则停止所述抽真空操作,并向所述感应炉通入氩气进行洗气操作;
步骤c,对经过所述洗气操作的感应炉进行所述抽真空操作,并将所述感应炉中的真空度与第二真空度阈值进行对比;
步骤d,若所述真空度小于第二真空度阈值,则停止所述抽真空操作,并向所述感应炉通入氩气,以使所述感应炉中的真空度达到第三真空度阈值。
在步骤a-d中,在对铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中进行第一感应熔炼之前,对感应炉进行抽真空操作,并将感应炉中的真空度与第一真空度阈值进行对比,当感应炉中的真空度小于第一真空度阈值时,停止抽真空操作,并向感应炉通入纯度为99.99%的低压氩气进行洗气操作,经过2-3次的洗气操作后,继续对感应炉进行抽真空操作,将感应炉中的真空度与第二真空度阈值进行对比,当感应炉中的真空度小于第二真空度阈值时,停止抽真空操作,向感应炉通入纯度为99.99%的低压氩气,以使感应炉中的真空度达到第三真空度阈值。需要说明的是,第一真空度阈值为10帕,第二真空度阈值为6帕至8帕,第三真空度阈值为-0.05兆帕。
步骤S202,根据第一加热功率和第一加热时间,对放置在所述感应炉中的所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行第一感应熔炼,并进行冷却,以得到母合金。
在该步骤中,根据第一加热功率和第一加热时间,对放置在感应炉中的铜原料、锆原料和铝原料进行第一感应熔炼,并进行冷却,以得到母合金;需要说明的是,在进行第一感应熔炼之前,使用无尘纸和酒精将感应炉内壁、视窗擦拭清理干净,将浇铸铜模内部清理干净,并按照操作规程安装内置高纯石墨坩埚的感应线圈和放置浇铸铜模;在进行第一感应熔炼时,将感应加热电源的第一加热功率调节至为5千瓦至18千瓦,使得感应炉中的铜原料、锆原料和铝原料熔化,并在浇铸温度为1200℃时,浇铸在浇铸铜模中,得到直径为30毫米的母合金棒材,待冷却后将浇铸料棒取出,将直径为30毫米的母合金棒材表面进行打磨切成15-20cm母合金棒材,再通过酒精超声波清洗待用,制备直径为30毫米的母合金棒材,能够进一步防止母合金氧化,并且有利于下一步骤的进行。
步骤S30,对所述母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过所述第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器对经过所述第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末。
在本实施例中,将制备得到的母合金装入坩埚中进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末;需要说明的是,进行第二感应熔炼时,感应加热电源的加热功率为10千瓦至20千瓦,加热时间为35分钟至45分钟,具体可根据原料的多少进行调整。
具体地,对所述母合金进行第二感应熔炼的步骤之前包括:
步骤e,根据预设操作规程,将氩气雾化器、坩埚、导流管和塞杆进行安装连接,并对将所述母合金装入所述坩埚内;
在该步骤中,根据预设操作规程,将氩气雾化器、坩埚、导流管和塞杆进行安装连接,并对将母合金装入坩埚内;如图2所示,图2为氩气雾化器、坩埚、导流管和塞杆的安装连接示意图,坩埚由外坩埚1,、保温隔热层2和内坩埚4组成,坩埚周围缠绕有感应线圈5用于进行第二感应熔炼,坩埚的底部存在小孔,上方通过塞杆堵住,塞杆为刚玉塞杆3,下方连接导流管6,导流管6下方连接氩气雾化器(图中以高压氩气7表示,氩气雾化器通过喷射高压氩气7对熔化后的母合金进行雾化);需要说明的是,将母合金装入坩埚内,装料时应下紧上松,防止出现搭桥;坩埚为高纯度石墨坩埚,高纯度石墨坩埚的石墨纯度大于99.99%;导流管的直径为3.5毫米至4.5毫米,长度为40毫米至50毫米。
步骤f,对所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管进行抽真空操作,以使所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管中的真空度达到第四真空度阈值,并通入氩气,以使所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管中的真空度达到第五真空度阈值。
在该步骤中,对氩气雾化器、坩埚和导流管进行抽真空操作,以使氩气雾化器、坩埚和导流管中的真空度达到第四真空度阈值,并通入氩气,以使氩气雾化器、坩埚和导流管中的真空度达到第五真空度阈值;需要说明的是,第四真空度阈值为0.006帕至0.008帕,第五真空度阈值为0帕。
具体地,步骤S30包括:
步骤S301,根据第二加热功率和第二加热时间,对所述坩埚中的所述母合金进行第二感应熔炼,以使所述母合金熔化;
在该步骤中,根据第二加热功率和第二加热时间,对坩埚中的母合金进行第二感应熔炼,以使母合金熔化。
步骤S302,将熔化的母合金通过导流管引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器中的达到预设雾化压力的氩气对熔化的母合金进行雾化和冷却,以得到铜基复合非晶粉末。
在该步骤中,待母合金全部熔化后,拔开塞杆,使得熔化的母合金通过导流管流入氩气雾化器中,通过氩气雾化器喷射出的达到预设雾化压力的氩气对熔化的母合金进行雾化和冷却,以得到铜基复合非晶粉末;需要说明的是,预设雾化压力为6.5兆帕至7.5兆帕。
进一步地,得到铜基复合非晶粉末的步骤之后包括:
步骤f,对所述铜基复合非晶粉末进行分筛,以得到符合预设规格的铜基复合非晶粉末。
在该步骤中,在得到铜基复合非晶粉末后,对所有的铜基复合非晶粉末进行分筛,以得到符合预设规格的铜基复合非晶粉末,其中,预设规格为小于58微米。
本实施例根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对铜原料、锆原料和铝原料进行清洗和干燥;将经过清洗和干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;对母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过氩气雾化器对经过第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末,提高了铜基复合非晶粉末的球形度和流动性,使得铜基复合非晶粉末能够应用于3D增材制造领域。
在一具体实施时,按质量分数进行计算配料:Cu(铜原料)40份;Zr(锆原料)57份;Al(铝原料)2份,铜原料、锆原料和铝原料均为高纯度原材料(纯度≥99.99%),将锆原料和铜原料表面进行酸洗,铝原料进行碱洗,然后通过丙酮对铜原料、锆原料和铝原料进行超声波清洗,最后用去离子水对铜原料、锆原料和铝原料进行超声波清洗,然后将铜原料、锆原料和铝原料放在真空干燥箱中低于100摄氏度的环境下干燥,防止氧化;
使用无尘纸和酒精将感应炉内壁、视窗擦拭清理干净,将浇铸铜模内部清理干净,按照操作规程安装内置高纯石墨坩埚的感应线圈和放置浇铸铜模,将铜原料、锆原料和铝原料放在感应炉内,铝原料放在最底层,铜原料放在中下层,锆原料放在最上层,再对感应炉进行抽真空操作,使感应炉的真空度低于10帕,然后通入氩气对感应炉进行洗气操作,反复2~3遍,洗气操作完成后继续对感应炉进行抽真空操作,当真空度为6帕时,关闭抽真空装置,向感应炉充入低压高纯氩气(纯度为99.99%)至感应炉的真空度为-0.05兆帕,打开熔炼电源,调整加热功率为5千瓦至20千瓦,加热40分钟至45分钟,然后在1200摄氏度条件下,将熔化的母合金浇铸成直径为30毫米的母合金棒材;待冷却后将的母合金棒材取出,将其表面进行打磨切成15厘米至20厘米的棒材,并用酒精进行超声波清洗待用。
使用无尘纸和酒精将炉膛清理干净,按照操作规程将氩气雾化器、坩埚、直径为3.6毫米的导流管和塞杆安装到位,将母合金棒材装入高纯石墨坩埚内部,高纯石墨坩埚中的装料应下紧上松,防止出现搭桥,然后进行抽真空操作,当真空度为0.006帕时,关闭抽真空装置,充入低压高纯氩气至0帕,打开感应加热电源,调节加热功率为10千瓦至20千瓦,加热35分钟至45分钟,待母合金完全熔化后,拔出塞杆,使得熔化后的母合金通过导流管流入氩气雾化器中,在熔化的母合金的温度为1180℃时,通过氩气雾化器喷射出的雾化压力为6.5兆帕的氩气对熔化的母合金进行雾化,得到铜基复合非晶粉末。待粉末冷却后,将铜基复合非晶粉末取出筛分成0微米至58微米规格的铜基复合非晶粉末,得到的铜基复合非晶粉末的氧含量为927ppm,收得率为42%,非晶度为94.1%。
在另一具体实施时,按质量分数进行计算配料:Cu(铜原料)42份;Zr(锆原料)54份;Al(铝原料)4份。铜原料、锆原料和铝原料均为高纯度原材料(纯度≥99.99%),将锆原料和铜原料表面进行酸洗,铝原料进行碱洗,然后通过丙酮对铜原料、锆原料和铝原料进行超声波清洗,最后用去离子水对铜原料、锆原料和铝原料进行超声波清洗,然后将铜原料、锆原料和铝原料放在真空干燥箱中低于100摄氏度的环境下干燥,防止氧化;
使用无尘纸和酒精将感应炉内壁、视窗擦拭清理干净,将浇铸铜模内部清理干净,按照操作规程安装内置高纯石墨坩埚的感应线圈和放置浇铸铜模,将铜原料、锆原料和铝原料放在感应炉内,铝原料放在最底层,铜原料放在中下层,锆原料放在最上层,再对感应炉进行抽真空操作,使感应炉的真空度低于10帕,然后通入氩气对感应炉进行洗气操作,反复2~3遍,洗气操作完成后继续对感应炉进行抽真空操作,当真空度为8帕时,关闭抽真空装置,向感应炉充入低压高纯氩气(纯度为99.99%)至感应炉的真空度为-0.05兆帕,打开熔炼电源,调整加热功率为5千瓦至18千瓦,加热40分钟至45分钟,然后在1200摄氏度条件下,将熔化的母合金浇铸成直径为30毫米的母合金棒材;待冷却后将的母合金棒材取出,将其表面进行打磨切成15厘米至20厘米的棒材,并用酒精进行超声波清洗待用。
使用无尘纸和酒精将炉膛清理干净,按照操作规程将氩气雾化器、坩埚、直径为4.0毫米的导流管和塞杆安装到位,将母合金棒材装入高纯石墨坩埚内部,高纯石墨坩埚中的装料应下紧上松,防止出现搭桥,然后进行抽真空操作,当真空度为0.006帕时,关闭抽真空装置,充入低压高纯氩气至0帕,打开感应加热电源,调节加热功率为10千瓦至20千瓦,加热35分钟至45分钟,待母合金完全熔化后,拔出塞杆,使得熔化后的母合金通过导流管流入氩气雾化器中,在熔化的母合金的温度为1180℃时,通过氩气雾化器喷射出的雾化压力为7.0兆帕的氩气对熔化的母合金进行雾化,得到铜基复合非晶粉末。待粉末冷却后,将铜基复合非晶粉末取出筛分成0微米至58微米规格的铜基复合非晶粉末,得到的铜基复合非晶粉末的氧含量为898ppm,收得率为43.6%,非晶度为95.3%。
可以理解的是,本发明还有其他具体实施方式,在此不一一赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品储存在如上所述的一个储存介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书与附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括如下步骤:
根据预设配比,分别确定铜原料、锆原料和铝原料的用量,并分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥;
将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中,并进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金;
对所述母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过所述第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器对经过所述第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末;
其中,所述将经过所述清洗和所述干燥的铜原料、锆原料和铝原料放置在感应炉中,并进行第一感应熔炼和冷却,以得到母合金的步骤包括:
根据预设放置顺序,将经过所述清洗和所述干燥的铝原料放置在所述感应炉底部,将铜原料放置在所述铝原料上方,并将锆原料放置在所述铜原料上方;
对所述感应炉进行抽真空操作,并将所述感应炉中的真空度与第一真空度阈值进行对比;
若所述真空度小于第一真空度阈值,则停止所述抽真空操作,并向所述感应炉通入氩气进行洗气操作;
对经过所述洗气操作的感应炉进行所述抽真空操作,并将所述感应炉中的真空度与第二真空度阈值进行对比;
若所述真空度小于第二真空度阈值,则停止所述抽真空操作,并向所述感应炉通入氩气,以使所述感应炉中的真空度达到第三真空度阈值;
根据第一加热功率和第一加热时间,对放置在所述感应炉中的所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行第一感应熔炼,并进行冷却,以得到母合金;
所述得到铜基复合非晶粉末的步骤之后,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括:
对所述铜基复合非晶粉末进行分筛,以得到符合预设规格的铜基复合非晶粉末。
2.如权利要求1所述的铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述分别对所述铜原料、所述锆原料和所述铝原料进行清洗和干燥的步骤包括:
对所述铜原料和所述锆原料进行酸洗,并对所述铝原料进行碱洗;
通过丙酮和去离子水对经过所述酸洗的铜原料和锆原料以及经过所述碱洗的铝原料进行超声波清洗,并放置在真空干燥箱中进行干燥。
3.如权利要求1所述的铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述对所述母合金进行第二感应熔炼的步骤之前,所述铜基复合非晶粉末的制备方法包括:
根据预设操作规程,将氩气雾化器、坩埚、导流管和塞杆进行安装连接,并将所述母合金装入所述坩埚内;
对所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管进行抽真空操作,以使所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管中的真空度达到第四真空度阈值,并通入氩气,以使所述氩气雾化器、所述坩埚和所述导流管中的真空度达到第五真空度阈值。
4.如权利要求3所述的铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述对所述母合金进行第二感应熔炼,并通过导流管将经过所述第二感应熔炼的母合金引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器对经过所述第二感应熔炼的母合金进行雾化,以得到铜基复合非晶粉末的步骤包括:
根据第二加热功率和第二加热时间,对所述坩埚中的所述母合金进行第二感应熔炼,以使所述母合金熔化;
将熔化的母合金通过导流管引入氩气雾化器中,通过所述氩气雾化器中的达到预设雾化压力的氩气对熔化的母合金进行雾化和冷却,以得到铜基复合非晶粉末。
5.如权利要求1所述的铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述铜原料的用量为35份至45份,所述锆原料的用量为35份至60份,所述铝原料的用量为1份至5份,其中,每份为2.5千克。
6.如权利要求3所述的铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述坩埚为石墨坩埚,所述石墨坩埚的石墨纯度大于99.99%。
7.如权利要求4所述的铜基复合非晶粉末的制备方法,其特征在于,所述预设雾化压力为6.5兆帕至7.5兆帕。
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