[发明专利]一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法

权利要求书

1.一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配碳混料：

取铬粉并检测其氧含量，依据铬粉的氧含量进行配碳，配碳依据热碳还原的反应方程将O：C按照1:1的摩尔比进行计算得到配碳比例A，碳粉的加入量按照比例A的50％～80％添加，保证处于欠碳状态，随后先手动将铬粉与碳粉进行混合，再利用混料机进行1～3h的混粉，最后利用气流磨设备使得碳粉与铬粉碰撞而均匀粘附在铬粉表面，随后取样检测铬粉中碳的添加比例B，再补充(A-B)×1.05的碳粉，手动混合均匀后，按铬粉：铜球＝100：100的重量比例进行球磨混粉3～10h；

S2、烧结脱气：

将S1混合均匀的铬粉松装倒入石墨坩埚中，随后放入真空烧结炉中进行真空烧结脱气，得到铬粉坯料；

S3、破碎制粉：

对S2中经过烧结脱气的铬粉坯料进行破碎制粉，得到粒径为450～830μm的高纯低气铬粉；

S4、铜铬混料：

将无氧铜粉和S3得到的高纯低气铬粉按所需比例进行配比并混合，得到混合粉A，若电极材料中需要添加Zr、Te等第三元素，则按照所需比例进行添加即可，按混合粉A：铜球＝100：100的重量比进行球磨混粉3～12h，得到混合粉B；

S5、冷等静压：

将S4得到的混合粉B采用冷等静压的方式进行压制，得到棒料；

S6、棒料合金化：

对所述S5得到的棒料进行合金化处理，得到球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极坯料；

S7、机械加工：

将S6制备得到的电极材料坯料按照图纸要求加工成所需要的尺寸，即得到球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极。

2.根据权利要求1所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，所述碳粉的粒径为1～6.5μm。

3.根据权利要求1所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述真空烧结脱气的方法为：抽真空至烧结炉内真空度达到1Pa以下，以3～5℃/min的升温速率升高真空烧结炉内温度至300～600℃，保温20～40min，使吸附在铬粉表面的气体被抽离，随后2～3℃/min的升温速率升高真空烧结炉内温度至1400～1500℃，保温4～8h。

4.根据权利要求1所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述破碎制粉的方法为：先采用鄂式破碎机进行破碎，再采用震动磨或气流磨进行研磨。

5.根据权利要求1所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，步骤S4中，按照重量比例计，无氧铜粉和高纯低气铬粉的配比为：Cu：Cr＝99.9：0.1～30：70。

6.根据权利要求1所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述冷等静压为干袋式冷等静压，冷等静压的压力控制在100～280Mpa，保压时间为3～15min。

7.根据权利要求1所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述棒料合金化处理为低温烧结处理或热等静压处理。

8.根据权利要求7所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于，所述低温烧结处理的方法为：将S5所得的棒料放入真空烧结炉中，真空达到8×10^-1pa级以下，先在300～600℃进行脱气，随后充入氩气等惰性气体至微负压，在980～1050℃保温2～5h。

9.根据权利要求7所述的一种球形铜铬合金粉工艺用高纯净电极的制备方法，其特征在于所述热等静压处理，方法为：将S5所得的棒料首先采用包套脱气，脱气温度保持在300～600℃，脱气过程中真空度到10^-3Pa后并不再变化时判定为脱气完成，随后进行热等静压，温度控制在1000～1050℃，压力控制在150～350Mpa，保压时间为1～3h。