专利名称：一种合成锆镍合金粉末的方法
一种合成锆镍合金粉末的方法，涉及一种采用自蔓燃高温合成技术制备锆镍合金粉末的方法，特别适用于矿山开采和火炮、导弹等产品中的导火线等引信材料、电子产品中的吸气剂和储氢材料Zr30Ni70合金粉末的合成过程。
Zr30Ni70合金粉作为一种新型的储氢材料和燃烧材料，仅次于Zr粉，广泛地应用于军工、矿山开采和电子产品中。Zr30Ni70合金粉末作为一种新的燃烧材料替代Zr粉是目前发展的趋势，这是因为纯金属锆粉活性高，接触空气有着火危险，而且在储存过程中也容易变质；Zr30Ni70合金作为一种优良的储氢材料，也具有很好的研究和应用开发前景。近年来，人们正积极地从事Zr30Ni70合金及及其合金粉末的研究。
Zr30Ni70合金粉末的制备方法，最初人们是采用纯金属粉末混合法，得到的Zr30Ni70是一种非合金化的Zr、Ni混合粉粉末，其性能很不稳定，已不为人们常用。以后人们又采用粉末冶金方法，将细镍粉、锆粉混合压制烧结后，再经过氢化脱氢制成粉末，但这种工艺存在工序多、效率低、安全性差的缺点，且粉末很难达到完全合金化，质量难以保证；雾化法是近年来开发的一种制备Zr30Ni70合金粉末的新工艺，需经熔炼、雾化、纯化等复杂过程，存在的问题是成份偏析大、设备复杂、成本比较高；目前还有一种仅仅在实验室使用的机械合金化法用来合成Zr30Ni70合金粉末，其成本高、纯度和安全性都很难保证，很难于用于生产。
本发明的目的在于克服上述已有技术存在的不足，提供一种效率高、成本低，得到的合金粉末稳定性及合金化程高、质量稳定的一种新的Zr30Ni70合金粉末制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种Zr30Ni70合金粉末制备方法，其特征在于其制备过程为首先把-0.074mm的Zr粉和-0.074mm的Ni粉按重量比为30∶70比例配料，再加入10-30％的Zr30Ni70合金粉末作稀释剂，均匀混合后，压制成坯，然后在保护气氛下在600℃-1200℃温度下进行燃烧合成，将得到多孔状的燃烧产物破碎过筛得到本发明的Zr30Ni70合金粉末。
采用本发明的方法生产的Zr30Ni70合金粉末，其粉末的氧及杂质低，稳定性好、合金化程度高，大部分指标优于雾化法，比雾化粉法的加工成本大大降低，具有很高的实用性。
下面结合实例对本发明的方法作进一步的说明。
一种Zr30Ni70合金粉末制备方法，首先把-0.074mm的Zr粉、Ni粉按重量比30∶70比例配料并添加10-30％的Zr30Ni70合金粉末在高能混料机上均匀混合3小时左右，再在油压机下压制成坯(压制压力为10kg/cm2)，放入Ar、氢气或真空保护保护反应炉中在一定温度下(600℃-1200℃左右)燃烧合成(SHS法)，保温120分钟后冷却出炉，得到多孔状的燃烧产物。经鄂式粗破碎和球磨2小时(球磨比为3∶1)，粉末过筛即为成品。
采用自蔓延高温合成连续生产工艺可批量生产出高质量Zr30Ni70合金粉末。通过对SHS工艺合成的Zr30Ni70合金粉末及其它方法的粉末的性能比较表明其粉末的性能完全达到并超过了美军标(MIL-11410B)的要求，其纯度优于雾化法，经实验表明，粉末性能稳定。
实施例1把平均粒径为6.0um的镍粉和6.5um的锆粉按Ni/Zr重量比70∶30配料，再加入25％Zr-Ni合金粉混合3小时，压制成坯料(10kg/cm2)，然后放入反应炉中通氩气保护，迅速升温直至900℃使其发生燃烧反应，保温120分钟后冷却出炉，得到多孔状的燃烧产物。经鄂式粗破碎和球磨2小时，粉末过筛后即为成品，分析产物合金化，由Ni7Zr2和Ni5Zr两项组成。
实施例2把平均粒径为4.5um的镍粉和5um的锆粉按Ni/Zr重量比70∶30配料，再加入30％Zr-Ni合金粉混合3小时，压制成坯料(10kg/cm2)，然后放入真空反应炉中，抽真空至1×10-2Pa后，迅速升温直至600℃使其发生燃烧反应，保温120分钟后冷却出炉，得到多孔状的燃烧产物。经鄂式粗破碎和球磨2小时，粉末过筛后即为成品，分析产物合金化，由Ni7Zr2和Ni5Zr两项组成。实施例3把平均粒径为10.6um的镍粉和8.7um的锆粉按Ni/Zr重量比70∶30配料，再加入10％Zr-Ni合金粉混合3小时，压制成坯料(10kg/cm2)，然后放入反应炉中通氢气保护，迅速升温直至900℃使其发生燃烧反应，保温120分钟后冷却出炉，得到多孔状的燃烧产物。经鄂式粗破碎和球磨2小时(球料比为3∶1)，粉末过筛，再把合成粉末在650℃在真空炉脱氢大约6小时使其真空度大于1×10-2pa，产物球磨40分钟(料球比为3∶1)后过筛即为成品。
权利要求
1．一种锆镍合金粉末制备方法，其特征在于其制备过程为首先把-0.074mm的Zr粉和-0.074mm的Ni粉按重量比为30∶70比例配料，再加入10-30％的Zr30Ni70合金粉末作稀释剂，均匀混合后，压制成坯，然后在保护气氛下在600℃-1200℃温度下进行燃烧合成，将得到多孔状的燃烧产物破碎过筛得到本发明的Zr30Ni70合金粉末。
全文摘要
一种合成Zr30Ni70合金粉末的方法,特别适用于矿山开采和火炮、导弹等的导火线、电子产品中的吸气剂和储氢材料的Zr30Ni70合金粉末的合成过程。其特征在于把Zr粉和Ni粉按比例配料,再加入10－30%的Zr30Ni70合金粉末作稀释剂,经混均,压制成坯,在保护气氛下燃烧合成制取合金粉末。其粉末的氧及杂质低,稳定性好、合金化程度高,大部分指标优于雾化法,比雾化粉法的加工成本大大降低,具有很高的实用性。
文档编号B22F9/04GK1312395SQ0013615
公开日2001年9月12日 申请日期2000年12月26日 优先权日2000年12月26日
发明者吴引江, 兰涛, 汤慧萍, 淡萍, 张根, 李增峰 申请人:西北有色金属研究院