专利名称：：新型弥散强化铂基复合材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种高温、高强度弥散强化铂基复合材料及其制备方法，特别涉及用于玻璃纤维漏板及其它需要高温、高强度场合的铂基复合材料及其制备方法。
背景技术：
：现代玻璃纤维生产一般采用密排多孔玻璃纤维漏板坩埚，其底板既要负载玻璃液体重量，又要承受IIOCTC以上的高温，因此它必须是高强度、耐热材料。国外原来用PtRh2。合金制造漏板坩埚，现在普遍釆用弥散强化铂，如PlatinumMetalsReview,1976，20，P.3报道了Pt—Zr02、PtRh5—Zr02、PtRh^—Zr02复合材料，它们是通过使P卜Zr合金中的Zr内氧化生成Zr02弥散分布于铂基体中而形成的，这种材料被称为氧化锆晶粒强化的铂(zirconiagrainstabilizedplatinum),简称为ZGSPt、ZGSPtRh。弥散强化铂的力学性能虽然比现有的PtRh20合金好，但是仍不够理想。
发明内容本发明的目的是，克服现有技术之不足，提供一种力学性能更优、制备方法更简单、成本更低的弥散强化铂基复合材料，以满足密排多孔玻璃纤维漏板生产之需要。本发明的技术解决方案是，选择新的弥散强化剂Ef203使之高度弥散于Pt和PtRh基体中，性能最为优良。本发明新型弥散强化铂基复合材料的特征是，所说的复合材料以重量％计含有Er2030.051.5，余量为Pt，其中的Er203以金属Er的重量％计(以下均相同)，且Er203弥散分布于钼棊体中，优先推荐的Er2O3的含量为0.11.0。在本发明的复合材料中还可选择添加Rh010，优先推荐的Rh含量为2.07.0。本发明复合材料的制备方法，包括按上述成分将材料纯度为99.95%的各金属元素混合均匀，用现有技术于中频炉中真空充氩熔炼成合金，并冷拉制成直径0.050.1mm的丝材或者轧成厚度0.05O.lmm片材，其特征是，将所说的丝材或片材在常压下按下述条件在炉中进行内氧化，以获得Er203弥散分布于Pt和PtRh基体中的复合材料。合金类型内氧化温度(°C)内氧化时间(小时)含Er合金680~750150-700将得到的多片内氧化片材重叠在一起，采用热机械方法复合成板，再加工成直径0.3mm的丝材，用常规标准方法测量上述丝材的室温抗拉强度Ob和延伸率S%，着重测试1200、140(TC之蠕变断裂曲线，从而求出持久强度和应力敏感因子n。同现有技术相比，本发明有如下优点或积极效果1、本发明铂基复合材料具有高强度、长寿命的特点。从表2可见，在1400。C下，1、2、3号实施例100小时的持久强度o鹏比ZGSPt和ZGSPtRhH。高3—5倍多；其应力敏感因子n为23.3，比ZGSPt和ZGSPtRh5—1Q高2—3倍(因n值未全部测定，故表2中未列出n值)，这表明新材料能在高温下长期工作而不致过早断裂，这种高强度、长寿命的新材料最适合用于密排多孔多孔玻璃纤维漏板坩埚之底板，也芎用于其它需要高温、高强度的场合。2、纳米级弥散强化。弥散强化铂一般是在IIOO'C高温下进行内氧化，难于得到几个纳米大小的弥散质点，而本发明是在中温(680-75(TC)下进行内氧乾，可以获得15纳米的粒子，并高度弥散于基体中，极大地提高了蠕变强度。新型弥散强化铂及其强化机理指出，在众多金属氧化外物中，唯独Er203在Pt基体中具有上述特殊功能，使得本发明在众多弥散强化铂中鹤立鸡群。3、从表2可见，在1400。C下，ZGSPtRh的a薩，它的强度随Rh含量的增加而提高，但是PtRh—E&03则不然，实施例7的Rh含量比实施侈!l6的Rh含量高得多，其o,不但没升高，反而降低。由此可见Rh含量不宜过多，而金属Rh的价格日益高涨。所以节约Rh，降低成本非常难得！具体实施例方式按照表l所列成分，将纯度99.95%的各金属元素混合均匀，用现有技术于中频炉中真空充氩熔炼成合金，并分别制成夢度为0.06mm、0.1mm的片材和直径为0.06mm、0.1mm的丝材，然后在温度680750r下于炉中常压下内氧化150700小时，使Er氧化成Er203，并均匀地弥散分布于铂和PtRhPtRh基体中，即得到弥散强化铂基复合材料。将多片0.1mm的内氧化片材重叠在一起，采用热机械方法复合成板，再加工成直径0.3mm的丝材，用常规标准方法测量上述丝材的室温抗拉强度Ob和延伸率5%，着重测试120(TC，其次140(TC之蠕变断裂曲线，从而求出120(TC和140(TC下100小时的持久强度o10。h，以及应力敏感因子n。其性能测试结果见表2，同时列出对比例的成分和性能，以资比较。从表2可知，在1200140(TC下，本发明铂基复合材料的实施例的持久强度比现有技术合金材料的持久强度显著地高，Er203含量越多，o咖h越高。其中实施例l的强度最高，它分别为对比例l、2的6.8和5.9倍，比对比例3也高得多；其余的实施例的ouoh虽然比实施例l低一些，但仍比所有的对比例高很多。在140(TC高温下，实施例13仍具有很高的蠕变强度，特别是实施例2，它的o,是ZGSPt的6.6倍。由此可见，本发明铂基复合材料不仅是密排多孔玻纤漏板的优良材料，也可用在其它需要耐高温、高强、抗腐蚀的场合。表1材料成分(以重量％计)和内氧化条件<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2铂基复合材料的高温和室温力学性會i<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种新型弥散强化铂基复合材料，其特征是，所说的复合材料以重量％计含有Er2O30.05～1.5，余量为Pt，其中的Er2O3以金属Er的重量％计(以下均相同)，且Er2O3弥散分布于铂基体中。2、根据权利要求1的复合材料，其特征是，所说的复合材料含有Er2030.11.2，余量为Pt。3、根据权利要求1或2的复合材料，其特征是，在所说的复合材料中选择添加Rh010。4、根据权利要求1和2的复合材料，其特征是，在所说的复合材料中选择添加Rh2.07.0。5、根据权利要求3的复合材料，其特征是，在所说的复合材料中选择添加Rh2.07.0。6、权利要求15中任一项复合材料的制备方法，包括按上述成分将材料纯度为99.95%的各金属元素混合均匀，用现有技术于中频炉中真空充氩熔炼成合金，并冷拉制成直径0.050.1mm的丝材或者轧成厚度0.050.1mm的片材，其特征是，将所说的丝材或片材在常压下按下述条件在炉中进行内氧化，以获得Ef203弥散分布于铂基体中的复合材料。合金类型内氧化温度'C)内氧化时间(小时)含Er合金680-750150700全文摘要一种新型弥散强化铂基复合材料，其特征是，所说的复合材料以重量％计含有Er<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.05～1.5，余量为Pt，且Er<sub>2</sub>O<sub>3</sub>弥散分布于铂基体中。在本发明中还可选择添加Rh0～10。本发明复合材料的力学性能特别优良，其抗拉强度和1400℃下的持久强度远远高于现有技术的PtRh<sub>20</sub>合金制造的漏板材料，本发明复合材料耐高温，使用寿命长，可节约大量昂贵的贵金属Rh。本发明可用作密排多孔玻璃纤维漏板材料，以及用于其它需要耐高温、高强、抗腐蚀的场合。文档编号C22C5/04GK101235446SQ20081005815公开日2008年8月6日申请日期2008年3月6日优先权日2008年3月6日发明者何华春,沐嘉龙申请人:沐嘉龙