[发明专利]一种新型钯合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型钯合金及其制备方法。是利用机械合金化技术制备钯合金，方法如下：以粒度均小于140目，纯度均大于99.99％的钯粉、钨粉、钌粉、铱粉、钼粉、钴粉、锆粉等为原料，按照合金化学成份配方要求配制，在惰性气体氩气保护条件下，进行机械合金化球磨10－20小时，制备成钯合金粉末；然后再将钯合金粉末进行真空封装除去、密封、热等静压成型等加工，制备成密度大于99.8％的锭坯。利用本方法制备的钯合金粉末，具有成分、组织均匀，制备工艺参数可控、制备工艺流程短等特点，制备的钯合金材料综合性能优异，能够满足有关电子电器、仪器仪表、计算机、通讯电子等行业的使用要求。

技术领域

本发明涉及一种新型钯合金及其制备方法，属于贵金属弹性应变材料领域，可应用于电子电器、仪器仪表、计算机、通讯电子等有关行业。

背景技术

钯合金具有良好的综合性能，如高的电阻率、低的电阻温度系数、高的硬度和强度、良好的耐磨性和抗氧化性，主要用作精密电位计绕组材料、仪器仪表弹性材料、通讯电子弹性接触材料，是电子、计算机、仪器仪表、通讯等领域的关键核心材料。目前，美国、英国、德国、日本，以及国内有关单位等常用的钯合金制备方法有：真空感应熔炼法、真空电弧熔炼法、定向凝固法、粉末冶金法，再结合热变形加工等。

目前，主要存在的问题有：(1)由于W是高熔点、高硬度、高脆性的金属，且Pd-W合金在凝固过程中发生包晶反应，W在Pd中的最大固溶度为28％，1000℃时固溶度降至24％，铸锭容易出现成分不均匀、气孔等缺陷；(2)Pd-W合金铸锭横向柱状晶特别发达，从铸锭中心向四周呈放射状生长，形成了明显的穿晶组织，这种结晶状态的合金铸锭加工性能差，脆、裂、断现象严重；(3)Pd-W合金在热处理时会发生短程有序转变，即“K”效应，热处理对合金的电阻率、电阻温度系数、力学性能影响很大。我国从20世纪80年代初期开始研究Pd-W合金，由于一直没有深入解决贵金属包晶合金的凝固控制与组织性能的关联等理论基础问题，虽能少量地生产 Pd-W合金产品，但是合金铸锭制备过程中存在组织成分偏析、疏松、气泡和缩孔等凝固缺陷，导致加工变形困难，使铸锭的成品率低。

随着电子电器、仪器仪表、计算机、通讯电子等上述行业的快速发展，有关行业对钯合金的需求量迅速增大，电子器件、仪器仪表的功率越来越大，精度要求越来越高，功率和用途增加。这就要求钯合金材料必须同时具有高的导热性、导电性、弹性模量，以及低的热膨胀系数等。

为了解决现有钯合金在成分设计和制备技术方法存在的问题，本发明提供了一种机械合金化制备钯合金粉末，然后再通过热等静压将合金粉末制备成锭坯材料的方法。首先，通过机械合金化球磨，使金属粉末经历挤压变形、焊合、破碎，再焊合、再破碎等过程，最终形成成份非常均匀、粒度微细的合金粉末；其次，通过将合金粉末进行真空封装和热等静压处理，制备成合金锭坯，可以解决合金难加工和成型困难等问题，满足片状、丝状等不同形状的使用要求。第三，采用本发明方法制备的钯合金材料，具有优异的导热性、导电性和较高的弹性模量，优良的耐热耐腐蚀性等优点，适合新型贵金属弹性应变材料的零件加工，具有制备工艺流程短、产品性能优异、制备成本低等特点；满足有关电子电器、仪器仪表、计算机、通讯电子等行业的使用要求。

发明内容

1、新型钯合金的化学成份(重量％)为：5.0～50.0W，0.1～5.0Ru， 0.1～5.0Ir，0.1～5.0Mo，0.1～5.0Co，0.1～5.0Zr，余量为Pd。

2、一种制备钯合金的技术方法为：选择纯度均大于99.99％、粒度均小于140目(平均粒度<100μm)的钯粉、钨粉、钌粉、铱粉、钼粉、钴粉、锆粉等为原材料，根据钯合金化学成份配方要求进行配比，将球料比为3： 1～10：1的硬质合金球和混合粉末，放入机械球磨罐中先抽真空(真空度为：<1×10^－2Pa)、再充氩气；在室温和水冷的条件下，以500-2000转/分钟的转速进行高能球磨5－20小时，得到钯合金粉末(平均粒度<50μm)。