[发明专利]一种用于铂铑基器皿的弥散强化型材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种用于铂铑基器皿的弥散强化型材料，包括基材，以及弥散分布在基材中的强化相，所述基材为铂铑合金，所述强化相元素为锆、钪、铈中的任意一种或几种，各组分中铑的含量为＞0～≤20wt%；锆含量为＞0～≤0.4wt%；钪含量为0～0.4wt%；铈含量为0～0.4wt%；铂为余量；锆+钪+铈＜0.6wt%，所述强化相元素以其氧化物的形式弥散分布在基材中，构成弥散强化型材料。本发明提供的用于铂铑基器皿的弥散强化型材料具有良好的抗冲刷、抗腐蚀和高温抗蠕变性能，采用这种材料制备的器皿使用寿命长，能有效降低如光学玻璃及玻璃纤维等工业领域的生产成本。

技术领域

本发明涉及贵金属材料领域，具体涉及一种用于铂铑基器皿的弥散强化型材料及其制备方法和应用。

背景技术

在光学玻璃、玻璃纤维等工业领域的生产过程中，需在铂铑合金器皿中进行熔炼、成型等。由于工作条件恶劣，要求器皿材料在高温条件下具有较强的抗变形、抗冲刷、抗腐蚀性能，以保证合金器皿的使用寿命，减少铂铑合金的损耗，实现降低生产成本的目的。

然而，目前普通使用的铂铑合金材料制作的器皿，在高温条件下的抗变形、抗冲刷、抗腐蚀性能无法满足预期要求，使得采用这些材料制备的器皿在高温条件易蠕变变形，使得该类材料使用寿命短，导致光学玻璃及玻璃纤维的生产成本居高不下。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于铂铑基器皿的弥散强化型材料，该材料具有良好的抗冲刷、抗腐蚀和高温抗蠕变性能，采用这种材料制备的器皿使用寿命长，能有效降低如光学玻璃及玻璃纤维等工业领域的生产成本。本发明还提供了这种用于铂铑基器皿的弥散强化型材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案，一种用于铂铑基器皿的弥散强化型材料，包括基材，以及弥散分布在基材中的强化相，所述基材为铂铑合金，所述强化相元素为锆、钪、铈中的任意一种或几种，各组分中金属元素的含量为：

铑 ＞0～≤20wt%；

锆 ＞0～≤0.4wt%；

钪 0～0.4wt%；

铈 0～0.4wt%；

铂 余量；

其中，锆+钪+铈＜0.6wt%，

所述强化相元素以其氧化物的形式弥散分布在基材中，构成弥散强化型材料。

进一步的，各组分中金属元素的含量为：

铑 3～20wt%；

锆 0.2～0.4wt%；

钪 0～0.05wt%；

铂 余量。

所述锆的氧化物、钪的氧化物、铈的氧化物的金属氧化率均大于99.5%。

所述锆的氧化物、钪的氧化物、铈的氧化物的粒径均小于1μm。

上述任一用于铂铑基器皿的弥散强化型材料的制备方法，具有以下步骤：

1）配置原料

按各金属元素的重量百分比配料；

2）真空中频熔炼

在保护气氛中，将配好的原料置于真空中频熔炼炉中熔炼，熔炼温度为1800-1950℃，真空度为10^-2-10^-3Pa，原料完全熔化后，混匀后保温2-5min，快速浇铸得铸锭；

3）热加工