[发明专利]一种铝铌中间合金及其制备方法

说明书

本发明公开一种铝铌中间合金的制备方法，包括如下：按含铌为5.0‑30.0wt.％、其余为铝的铝铌中间合金配比反应物氟铌酸钾和铝，并将两者置于反应炉内，将两者混合加热反应，反应后所生成的氟铝酸盐浮在反应炉中的反应产物的表面，将氟铝酸盐倒出后对反应产物进行浇铸，得到铝铌中间合金。该制备方法可制备较低铌含量的铝铌中间合金。

技术领域

本发明涉及制备铝铌中间合金技术领域，具体涉及一种铝铌中间合金及其制备方法。

背景技术

铝铌中间合金具有高熔点、低密度、良好的高温强度和抗蠕变性能以及耐高温氧化性和硫化性、耐磨腐蚀性等特点，较多的应用于航空、航天等一些特殊领域。

当前的铝铌中间合金主要为AlNb60及AlNb65等，往往采用金属铌和金属铝制备，或者铝热还原反应制备。在采用金属铌和金属铝制备时，是通过难熔的金属铌和金属铝在真空感应熔炼炉内部经过热熔混合，再降温冷却而成，该工艺存在如下弊端：高纯金属铌昂贵，反应温度高，控制难度大。采用铝热还原反应时，即使用五氧化二铌粉末与纯铝粉的铝热法制备，存在如下弊端：其对混料均匀度、配比要求高，而且铝粉需从工业纯铝锭进行二次加工，或者铝液喷粉制造铝粉，工艺成本高；五氧化二铌粉末会随着烟气损失，造成五氧化二铌损耗；铝热反应主要靠反应自发生热，反应温度不易完全控制，造成局部反应不平衡，造成铝铌中间合金成分差异大；铝热反应制备铝铌中间合金为铸锭，难以直接加入到合金中，需要二次破碎及球磨，工艺成本高。且该铝热反应中若五氧化二铌少了，则放热不足，为此需要大量的五氧化二铌，进而使得制备的铝铌中间合金的铌含量高。

并且，现有的上述工艺的反应温度均要求在1000℃及以上，反应温度高且反应时间较长，效率较低。

因此，如何在降低成本时仍提供一种能得到较低铌含量的铝铌中间合金的制备方法便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种铝铌中间合金的制备方法,具体技术方案如下：

一种铝铌中间合金的制备方法，包括如下：

按含铌为5.0-30.0wt.％、其余为铝的铝铌中间合金配比反应物氟铌酸钾和铝，并将两者置于反应炉内，将两者混合加热反应，反应后所生成的氟铝酸盐浮在所述反应炉中的反应产物的表面，将所述氟铝酸盐倒出后对所述反应产物进行浇铸，得到所述铝铌中间合金。

作为优选，所述氟铌酸钾和铝加热反应的温度为750-900℃。

作为优选，所述氟铌酸钾和铝加热反应的温度为850-900℃。

作为优选，所述氟铌酸钾为晶体粉末，为一氟铌酸钾、二氟铌酸钾、三氟铌酸钾、四氟铌酸钾、五氟铌酸钾、六氟铌酸钾、七氟铌酸钾中的至少一种。

作为优选，所述氟铌酸钾和铝的反应时间为10-60分钟。

作为优选，所述氟铌酸钾和铝的反应时间为10-45分钟。

作为优选，所述氟铌酸钾和铝的反应时间为10-20分钟。

作为优选，在铝熔化达到反应的温度后，将氟铌酸钾一次投入所述铝。

作为优选，在铝熔化达到反应的温度后，将氟铌酸钾分多次投入所述铝，该多次投入为每次均等投料或非均等投料。

本发明提供的铝铌中间合金的制备方法，具有如下技术效果：

氟铌酸钾和铝反应的过程如下：

氟铌酸钾+铝→铌化铝+氟铝酸盐