[发明专利]一种多孔钼合金材料的制备方法

权利要求书

1.一种多孔钼合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、按照需制备多孔钼合金材料的成分要求配制钼酸铵溶液，然后对钼酸铵溶液进行酸沉结晶，之后依次经过真空抽滤、水洗和干燥处理，得到四钼酸铵；所述干燥的温度为100℃～110℃，所述干燥的时间为使固体物质的含水量降至0.5g/cm³～0.8g/cm³；

步骤二、按照需制备多孔钼合金材料的成分要求配制硝酸铝溶液，再将步骤一中所述四钼酸铵加入到硝酸铝溶液中混合均匀，并采用柠檬酸将混合液的pH值调至1.5～2.0，静置后得到溶胶，然后将溶胶干燥并粉碎后，在温度为560℃～570℃的条件下煅烧30min～60min，得到Al₂O₃/钼氧化物混合粉末，之后将所述Al₂O₃/钼氧化物混合粉末在氢气气氛，温度为650℃～750℃的条件下还原8h～10h，得到Al₂O₃/Mo混合粉末；所述Al₂O₃/Mo混合粉末中Mo粉的平均粒径为5μm～10μm，Al₂O₃粉的平均粒径为350nm～450nm；

步骤三、按照需制备多孔钼合金材料的成分要求称取铬粉、Y₂O₃粉、钛粉、镍粉、铌粉、锆粉、碳粉、锰粉和硼粉，然后将称取的各种粉末与步骤二中所述Al₂O₃/Mo混合粉末以及过程控制剂和造孔剂加入行星式球磨机中球磨混合均匀，干燥后得到混合粉末；所述过程控制剂为硬脂酸的乙醇溶液，所述造孔剂为碳酸氢铵和锌粉按质量比(1～2)∶1混合均匀而成的混合物；所述铬粉、Y₂O₃粉、钛粉、镍粉、铌粉、锆粉、碳粉、锰粉和硼粉的平均粒径均为15μm～18μm；所述球磨的时间为4h～6h，球磨的速率为280r/min～320r/min，球料质量比为(5～7)∶1，所述球磨在氮气或惰性气体的保护下进行；所述过程控制剂的加入量为Al₂O₃/Mo混合粉末质量的2％～3％，所述造孔剂的加入量为Al₂O₃/Mo混合粉末质量的35％～45％；所述硬脂酸的乙醇溶液由硬脂酸和无水乙醇按体积比2∶1混合均匀而成；所述干燥的温度为50℃～60℃，所述干燥的时间为5h～7h；

步骤四、对步骤三中所述混合粉末进行冷等静压成型，得到坯料；所述冷等静压成型的具体过程为：首先，将部分混合粉末加入胶套中振动夯实，抽除胶套内空气后密封胶套，然后以15MPa/min～20MPa/min的加压速率加压至140MPa～150MPa后保压5min，之后以15MPa/min～20MPa/min的降压速率降至常压；接着，将剩余混合粉末加入胶套中振动夯实，抽除胶套内空气后密封胶套，然后以25MPa/min～30MPa/min的加压速率加压至280MPa～300MPa后保压1min～2min，之后以15MPa/min～20MPa/min的降压速率降压至100MPa，最后以10MPa/min～15MPa/min的降压速率降至常压；所述部分混合粉末占混合粉末总量的40％～50％；

步骤五、将步骤四中所述坯料在温度为45℃～55℃的条件下干燥6h～8h，然后在氢气气氛下，将干燥后的坯料先以15℃/min～20℃/min的升温速率升温至950℃～1000℃后保温3h～5h以脱除造孔剂，再以10℃/min～15℃/min的升温速率升温至1920℃～1950℃后保温10h～13h，然后随炉冷却，得到多孔钼合金材料；所述多孔钼合金材料包含以下重量份的成分：Mo 70～72份，Al₂O₃ 9～11份，Cr 6～8份，Y₂O₃ 5～8份，Ti 3～5份，Ni 3～4份，Nb 2～4份，Zr 1～3份，C 1～2份，Mn 1～2份，B 0.1～0.15份；所述多孔钼合金材料的表面还镀覆有Ni-W合金，所述镀覆的方法为：对多孔钼合金材料进行诱导共沉积电镀处理或者化学镀处理，然后置于热处理炉中，在氢气与氮气的混合气体的保护下进行热处理；所述诱导共沉积电镀处理采用的镀液的pH值为2～4且该镀液包括以下浓度的成分：Ni²⁺30g/L～50g/L，WO₄^2-0.1mol/L～0.2mol/L，络合剂50g/L～80g/L；所述化学镀处理采用的镀液的pH值为6～10且该镀液包括以下浓度的成分：Ni²⁺3g/L～5g/L，WO₄^2-0.1mol/L～0.2mol/L，络合剂60g/L～85g/L；所述热处理的温度为900℃～1000℃，所述热处理的时间为0.5h；所述氢气与氮气的混合气体中氢气与氮气的体积比为2∶1。

2.一种多孔钼合金材料的制备方法，其特征在于,所述多孔钼合金材料包括以下重量份的成分：Mo 70份，Al₂O₃ 11份，Cr 6份，Y₂O₃ 8份，Ti 3份，Ni 4份，Nb 2份，Zr 3份，C 1份，Mn 2份，B 0.1份；所述多孔钼合金材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、按照需制备多孔钼合金材料的成分要求配制钼酸铵溶液，然后采用硝酸对钼酸铵溶液进行酸沉结晶，之后将含结晶体的固液混合物置于真空抽滤槽中进行真空抽滤，用纯水冲洗3次以上后，置于干燥箱中于100℃干燥至固体物质的含水量降至0.8g/cm³，得到四钼酸铵；

步骤二、按照需制备多孔钼合金材料的成分要求配制硝酸铝溶液，再将步骤一中所述四钼酸铵加入到硝酸铝溶液中混合均匀，并采用柠檬酸将混合液的pH值调至1.5，静置后得到溶胶，然后将溶胶在温度为90℃的条件下加热蒸发后又于125℃真空干燥形成干态凝胶，接着将干态凝胶粉碎后，在温度为570℃的条件下煅烧30min，得到Al₂O₃/钼氧化物混合粉末，之后将所述Al₂O₃/钼氧化物混合粉末在氢气气氛，温度为650℃的条件下还原10h，得到Al₂O₃/Mo混合粉末；所述Al₂O₃/Mo混合粉末中Mo粉的平均粒径为5μm，Al₂O₃粉的平均粒径为450nm；

步骤三、按照需制备多孔钼合金材料的成分要求称取铬粉、Y₂O₃粉、钛粉、镍粉、铌粉、锆粉、碳粉、锰粉和硼粉，然后将称取的各种粉末与步骤二中所述Al₂O₃/Mo混合粉末以及过程控制剂和造孔剂加入行星式球磨机中球磨混合均匀，干燥后得到混合粉末；所述过程控制剂为硬脂酸的乙醇溶液，所述过程控制剂的加入量为Al₂O₃/Mo混合粉末质量的2％；所述造孔剂为碳酸氢铵和锌粉按质量比1∶1混合均匀而成的混合物，所述造孔剂的加入量为Al₂O₃/Mo混合粉末质量的35％；所述球磨的时间为5h，球料质量比为5∶1，球磨速率为320r/min，所述球磨在氮气气体保护下进行；所述硬脂酸的乙醇溶液由硬脂酸和无水乙醇按体积比2:1混合配制而成；所述干燥的温度为60℃，干燥的时间为5h；所述铬粉、Y₂O₃粉、钛粉、镍粉、铌粉、锆粉、碳粉、锰粉和硼粉的平均粒径均为15μm；

步骤四、对步骤三中所述混合粉末进行冷等静压成型，得到坯料；所述冷等静压成型的具体过程为：首先，将部分混合粉末加入胶套中振动夯实，抽除胶套内空气后密封胶套，将装好粉体的胶套装入铁笼，浸入液压液体中；然后以20MPa/min的加压速率加压至140MPa后保压5min，之后以20MPa/min的降压速率降至常压；接着，将剩余混合粉末加入胶套中振动夯实，抽除胶套内空气后密封胶套，将装好粉体的胶套装入铁笼，浸入液压液体中；然后以25MPa/min的加压速率加压至300MPa后保压1min，之后以20MPa/min的降压速率降压至100MPa，最后以10MPa/min的降压速率降至常压；所述部分混合粉末占混合粉末总量的50％；

步骤五、将步骤四中所述坯料在温度为55℃的条件下干燥6h，然后在氢气气氛下，将干燥后的坯料先以20℃/min的速率升温至950℃后保温5h以脱除造孔剂，再以10℃/min的升温速率升温至1950℃后保温10h，然后随炉冷却，得到孔隙率为70％的多孔钼合金材料。