[发明专利]一种微米级类球形铱粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种微米级类球形铱(Ir)粉体及其制备方法，所制备的微米级Ir粉体的纯度可达99.99％，颗粒尺寸为1～5μm，平均粒径为4μm。本发明以氯铱酸铵[(NH₄)₂IrCl₆]为原料，采用雾化干燥结合微波煅烧技术制备了微米级类球形Ir粉体，本发明通过雾化干燥和微波煅烧工艺，制备的微米级Ir粉体，具有纯度高，尺寸均匀，近似球形和分散性好的优点，这使得粉体具有很好的流动性和烧结性能。这种铱粉体可以用于制备高温性能优异、高强度硬度、耐腐蚀和耐氧化的各种铱制品，广泛应用于电光、电气、航空航天和核反应堆领域。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种微米级类球形铱粉体的制备方法。

背景技术

铱的熔点高达2466℃，化学性质稳定，在1600℃以上的大气气氛中能保持良好的机械性能，并且在高温下有着很好的抗氧化性，还能承受住强酸、强碱、熔融试剂和高温硅酸盐的腐蚀。因此，铱及其合金广泛应用于高温和耐腐蚀领域，如燃气涡轮机和航天器发动机的电触头、超高温热电偶、生长激光用高熔点单晶材料的坩埚、火箭发动机燃烧室的涂层式复合喷管、核动力装置中密封放射性核燃料的容器和汽车发动机火花塞点火电极等。目前，铱及其合金已经成为了航空航天发动机、发电站燃气涡轮、同位素电池和超音速风洞喷嘴等高新技术领域中不替代的材料。由于铱及其合金的熔点很高，传统的熔炼法中只有高频感应熔炼、电子束熔炼和真空电弧熔炼才能满足加工要求，但最终的成品会受到原料的形状尺寸限制并且组织分布不均匀。所以，现在铱及其合金的制备已经主要使用粉末冶金法，其最大的优点在于可以制备形状复杂的零件，同时零件可以最大程度上减少合金成分偏聚和组织不均匀。

专利文件1发明了一种高密度铱合金坯的制备方法，其制备方法为：根据最终铱合金坯的成分要求，采用高能球磨机将钨粉、钨钍合金粉和铱粉高能活化并混合均匀后置于真空烘箱中烘干，得到高能活化混合粉，然后将高能活化混合粉经模压或冷等静压的方式压制成型，制得粉末压坯，再将粉末压坯置于高温烧结炉中烧结，随炉冷却得到高密度铱合金坯。该发明采用分批分量高能球磨活化及混合，解决了微量钍在合金粉末中的均匀分布问题，降低了烧结活化能，制备出了满足了铱合金应用件和后续热加工对坯料密度的要求，其相对密度达到95％以上。

专利文件2发明了一种耐超高温铱合金的制备方法。首先高温合成母合金，将母合金高能球磨细化得到母合金粉末，再向母合金粉末中添加适量的铱粉成混合粉，用球磨机对混合粉进行充分混合，最终冷压成型并高温烧结。该方法能制备出性能优良、纯度高且晶粒细小、高温强度高的铱合金，并且成本低，工艺简单，在制备工艺过程中贵金属损耗小。

专利文件3发明了一种高纯度高密度铱靶材的制造方法。其制造方法为：使用高纯度的铱粉末作为原料，对其进行等离子热处理，提高粉末的表面活性，处理后的铱粉末烧结性能将大大改善，再将等离子热处理后的铱粉末进行真空热压烧结，最终制得薄膜状的高纯度高密度铱溅射靶材。

专利文件1：CN102168200A

专利文件2：CN101831568A

专利文件3：JP2003064472A

发明内容

本发明的目的在于提供一种微米级类球形Ir粉体的制备方法，在保证Ir粉末的形貌和尺寸的前提下，尽量提高粉末的致密性。

Ir粉末的纯度达99.99％，颗粒为类球形，颗粒尺寸为1～5μm，平均粒径为4μm。

本发明以氯铱酸铵[(NH₄)₂IrCl₆]为原料，采用“雾化干燥结合微波煅烧技术”制备了微米级类球形Ir粉体，具体步骤方法包括如下步骤：