[发明专利]一种RAFM钢用纳米强化剂及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)前驱胶体的制备

将原料FeCl₃·6H₂O、Y(NO₃)₃·6H₂O和Ti(SO₄)₂溶于去离子水中，得到前驱液体；其中，前驱液体中，其中，按摩尔比，Ti²⁺：Y³⁺= (2m+n) ：2(m+n)，其中m、n为自然数，且不能同时为0；Fe³⁺：(Ti²⁺+Y³⁺)=3~5；

向前驱液体中，边搅拌边滴加浓氨水进行沉降，控制pH值为7~7.5，得到前驱胶体；其中，浓氨水的滴加速度为5~8mL/min，前驱胶体的成分为Fe(OH)₃、Y(OH)₃和Ti(OH)₄；

(2)前驱体的制备

将前驱胶体离心分离，洗涤后，置于马弗炉进行脱水脱氯处理，脱水脱氯处理完成后，随炉冷却至90~110℃，得到纳米前驱体，纳米前驱体的成分为(Fe₂O₃)_x(Y₂TiO₅)_n(Y₂Ti₂O₇)_m，其中，x，n，m根据加入的原料摩尔比确定；其中，脱水脱氯的工艺参数为：温度为780~830℃，时间为1~3h；

(3)纳米粒子预分散

将纳米前驱体置于还原竖炉内进行还原预分散，还原剂为CO，还原温度为1000~1050℃，还原时间为1~1.5h，得到还原预分散纳米粒子；其中，CO流量为15 000~20 000m³/h；

(4)真空熔融铸锭

将还原预分散纳米粒子和电解铁粉进行真空熔炼脱除碳氧，然后，进行浇注，浇注过热度控制在50~60℃，得到铸锭；

其中，按质量比，还原预分散纳米粒子：电解铁粉=1:(2~5)；

(5)轧制成材

将铸锭轧制，得到RAFM钢用纳米强化剂，卷曲后待用；

所述的RAFM钢用纳米强化剂含有的组分及其质量百分比为：有效粒子Y₂TiO₅和Y₂Ti₂O₇为5~13%，余量为纯铁，其中，Y₂TiO₅和Y₂Ti₂O₇的质量比例为306n:386m，其中n、m为自然数，且不能同时为0。

2.如权利要求1所述的RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的前驱液体中，离子的摩尔浓度为：Ti²⁺为0.1~0.2 mol/L，Y³⁺为0.1~0.3 mol/L；所述的步骤(1)中，所述的浓氨水的质量浓度为25~28%。

3.如权利要求1所述的RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的搅拌为电磁搅拌或机械搅拌中的一种。

4.如权利要求1所述的RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，所述的离心分离的设备采用离心机；所述的步骤(2)中，洗涤为用无水乙醇洗涤前驱胶体3~5遍。

5.如权利要求1所述的RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，所述的纳米前驱体的粒径为10~60nm。

6.如权利要求1所述的RAFM钢用纳米强化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，所述的真空熔炼在真空感应炉内进行。