[发明专利]一种爆炸焊接+轧制制备铂-铌复合阳极材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属复合材料技术领域，特别涉及到一种爆炸焊接+轧制制备铂-铌复合阳极材料的方法。

背景技术

通过电镀、喷涂可以获得铂-铌复合阳极材料，但因结合强度不够牢固产生严重“脱铂”现象。

通过电子束焊接也可以获得铂-铌复合阳极材料，但因焊接熔池金属稀释使铂纯度降低，严重影响铂-铌复合阳极材料的性能及使用寿命。

通过爆炸焊接方式可以获得冶金结合的铂-铌复合阳极材料，复层金属在炸药爆炸载荷作用下高速倾斜碰撞基层金属，并在碰撞点形成一层金属熔化层，然后急速冷却瞬间强固连接，但该铂-铌复合阳极材料只是一种坯料，不能直接作为船舶的外加电流阴极保护用的复合阳极使用。

如果能将爆炸焊接获得的铂-铌复合坯料通过轧制方式得到成品级的铂-铌复合阳极材料，轧制使得铂金属层与铌金属层的厚度组合与结合面积范围会均得到进一步拓展，但问题是：通过爆炸焊接+轧制方式来制备铂-铌复合阳极材料的方法还未见到相关报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种爆炸焊接+轧制制备铂-铌复合阳极材料的方法，该方法先通过爆炸焊接制备出铂-铌复合坯料，然后通过轧制制备出成品级的铂-铌复合阳极材料，使铂金属层与铌金属层实现冶金结合从而提高结合强度，能直接作为船舶的外加电流阴极保护用的复合阳极使用，且提高铂-铌复合阳极材料的可靠性并延长使用寿命。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种爆炸焊接+轧制制备铂-铌复合阳极材料的方法，该方法在爆炸焊接中使用到冲击体、复板和基板，其中冲击体是紫铜板、复板是铂板、基板是铌板，该方法使用的轧制为常规技术，设定轧辊轧制后成品级的铂-铌复合阳极材料符合尺寸要求，本发明的特征如下：

先将复板通过胶粘剂粘结在冲击体的下端待用，冲击体的长宽面积≥复板的长宽面积；在地基上水平放置基板，基板的上端通过数个支撑放置复板，基板的长宽面积≥复板的长宽面积，数个支撑的高度相等并控制在3～10mm，在冲击体的上端放置药框，药框的长宽面积＝冲击体的长宽面积，在药框内匀布炸药，炸药的用量根据药框的长宽面积控制在1.6～3.5g/cm²，在炸药的任一处埋设8^#工业雷管，通过8^#工业雷管起爆炸药，制备出铂-铌复合坯料；将铂-铌复合坯料通过轧辊轧制出成品级的铂-铌复合阳极材料。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下有益效果：

1、本发明利用冲击体加载的爆炸焊接方式实现了铂金属层与铌金属层的冶金结合，提高了结合强度；再通过轧制方式制备出成品级的铂-铌复合阳极材料，解决了铂金属层与铌金属层厚度组合的问题，并且使其结合面积得到进一步拓展。

2、解决了背景技术中因结合强度不够牢固产生的严重“脱铂”问题。

3、本发明的爆炸焊接适合于不同工况环境，使得铂金属层与铌金属层实现了冶金层状结合并提高结合强度，能直接作为船舶的外加电流阴极保护用的复合阳极使用，且提高铂-铌复合阳极材料的可靠性并延长使用寿命。

附图说明

图1是爆炸焊接的安装示意简图。

图2是轧制示意简图。.

上述图中：1-雷管；2-药框；3-炸药；4-冲击体；5-复板；6-支撑；7-基板；8-地基；9-轧辊；10-铂-铌复合坯料；11-铂-铌复合阳极材料。

具体实施方式

本发明是一种爆炸焊接+轧制制备铂-铌复合阳极材料的方法，该方法能将爆炸焊接获得的铂-铌复合坯料通过轧制方式得到成品级的铂-铌复合阳极材料。

本发明在爆炸焊接中使用到冲击体、复板和基板，其中冲击体是紫铜板、复板是铂板、基板是铌板。

本发明使用的轧制为常规技术，该轧制通过轧机轧辊实现，设定轧辊轧制后成品级的铂-铌复合阳极材料符合尺寸要求。

结合图1，由于复板5厚度较薄≤1mm，故先将复板5通过胶粘剂粘结在冲击体3的下端待用，冲击体3的长宽面积≥复板5的长宽面积。在爆轰载荷加载时复板可以迅速的达到最大速度，但压力的作用时间与复材的厚度成正比，由于复板厚度较薄，压力下降非常快，使复板向下运动时出现振荡，还可能出现减速现象，造成碰撞过程的不均匀，不稳定。在复板单位面积质量相对较小的情况下，冲击体此时起到解决碰撞过程的不均匀、不稳定引起的复合质量较差及复板可能会被再射入流击穿或损伤的问题的作用。