[发明专利]一种锌锂中间合金及其制备方法

说明书

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种锌锂中间合金及其制备方法。该制备方法包括：S1:将金属锌进行熔炼，经石墨过滤片过滤获得除杂锌熔融液；S2:模具预热处理后加入金属锂颗粒，并将除杂锌熔融液浇铸至模具中并冷却至100℃以下获得第一锭料；S3:将所述第一金属锭料加热重熔，并保温0.2‑2h后浇铸，冷却至100℃以下获得锌锂中间合金；该方案有效解决了传统锌锂合金制备过程中杂质含量多、成分不均一、生产难度大等问题。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种锌锂中间合金及其制备方法。

背景技术

锂是最轻的金属，其化学活性较强，合金领域中加入金属锂能够极大的减轻合金的质量，尤其是在航天航空材料上具有广泛的应用。

锌锂中间合金是航天航空材料中常用的原料，当前其制备方法主要通过将金属锂加入至锌熔融液中，浇铸冷却获得锌锂中间合金，但是由于金属锌和金属锂的密度差异大，且金属锂金属活性强，在高温下极易氧化、甚至燃烧，导致锌锂中间合金浇铸成型困难，且获得的锌锂中间合金杂质较多，成分均一性差。

发明内容

针对现有技术制备锌锂中间合金杂质多、成分均一性差、制作困难等技术问题，本申请提供了一种锌锂中间合金的制备方法，所述所述制备方法具体包括：

S1:将金属锌进行熔炼，经石墨过滤片过滤获得除杂锌熔融液；

S2:模具预热处理后加入金属锂颗粒，迅速将除杂锌熔融液浇铸至模具中，并冷却至100℃以下获得第一锭料；

S3:将所述第一金属锭料加热重熔，并保温0.2-2h后浇铸，冷却至100℃以下获得锌锂中间合金。

进一步地，所述金属锌和金属锂的纯度大于99.95％。

进一步地，所述金属锌熔炼和加热重熔的温度为550-650℃。

进一步地，所述模具预热处理具体包括：

将石墨模具或氮化硼模具置于250-350℃条件下保温0.5-3h。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种锌锂中间合金，所述锂中间合金由权利要去1-4任意所述的制备方法获得。

进一步地，所述锌锂中间合金中锂的百分含量为0-20％。

有益效果：

(1)本发明锌锂中间合金的制备方法经过锌的熔融、过滤、模具预热加入锂金属颗粒、锌熔融液浇铸冷却、重熔保温、浇铸冷却获得锌锂中间合金，制备过程简单，解决了金属锂在高温环境下易氧化、燃烧产生大量杂质在合金机体内的技术问题，同时了大大提高了锌锂合金的成分均一性。

(2)本发明将熔融态的锌经石墨过滤片进行过滤，杂质被过滤片吸附、阻挡，有效的防止非金属杂质混入至锌熔融液中，保证锌熔融液的质量。

(3)本发明将锂以金属颗粒放入至模具中，并采用锌熔融液浇铸，金属锂会随熔融态金属锌开始冲形，经冷却后重熔并保温一段时间后，铸锭中未溶解的金属锂在重熔过程中充分溶解，同时熔融状态下表面的氧化膜会隔绝氧气，避免二次氧化造成金属氧化物混入造成二次污染，有效的降低夹杂、气孔等缺陷的产生，获得成分均一易成型的锌锂中间合金。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的锌锂中间合金的实物图；

图2为本发明对比例1提供的锌锂中间合金的实物图；

图3为本发明对比例2提供的锌锂中间合金的实物图。

具体实施方式