[发明专利]一种高温化学容器用钽材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高温化学容器用钽材料的制备方法，其特征在于，所述钽材料中，钽基体由以下质量百分含量的组分组成：99.84%-99.90%Ta、0.04%-0.06%Hf、0.06%-0.07%Zr、0%-0.03%C；在钽基体的外层进行渗碳处理，形成钽碳层，包括如下步骤：

（1）将Ta、Hf、Zr及C粉末按照所述的质量百分比混合均匀、等静压压制、烧结、熔炼铸造，铸锭扒皮；

（2）将步骤（1）中铸锭加工成渗碳样件，进行喷砂处理，再进行抛光；

（3）步骤（2）中抛光的渗碳样件进行渗碳处理；

（4）将步骤（3）中渗碳样件进行表面研磨，即得高温化学容器用钽材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中烧结为高真空烧结，真空度<10^-3Pa。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中熔炼铸造采用电子束熔炉，熔炼温度为3200℃-3600℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中加工采用塑性加工与机加工相结合的方式，其中塑性加工为锻造、旋压或轧制。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中渗碳样件Ra <0.8μm，晶粒度为30-50μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中渗碳处理的碳源为烃类气体。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烃类气体为甲烷、丙烷或乙炔。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中渗碳处理采用真空渗碳，真空度<10^-3Pa，炉压4000-6000Pa，渗碳温度为1000~1600℃，保温1-10h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中采用球形弹丸进行表面研磨，研磨时间为1-3h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钽碳层为TaC或TaC、Ta₂C混合物，其厚度为20-80μm。