专利名称：稀土陶瓷合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及稀土陶瓷合金及其制备方法。
背景技术：
金属钥及其合金具有熔点高、高温强度大、高温蠕变速率低、膨胀系数小、导热导电及抗热震性能优、抗磨损和抗腐蚀性能强等特性，作为高性能材料而广泛应用于冶金、机械、石油、化工、国防、航空、航天、电子、核工业等诸多领域。然而，金属钥在高温下强度、韧性、硬度较差，再结晶温度低，再结晶后易脆断。同时，钥及其合金低温脆性大，塑一脆转变温度高。这些缺点影响了钥及其合金的加工性能，从而限制其应用范围。目前，稀土钥合金具有很高的再结晶温度和优良的力学筍能，广泛应用于高温工况条件下，但其内部不含高硬度的耐磨相，因为高温抗磨性差。TZM合金内部含有耐磨相，高温耐磨性优于TZM合金，因此高温抗磨领域应用钥合金主要为TZM合金，但由于TZM合金中的硬质抗磨相量很少，所以其耐磨性有限。因此，同时具有高的再结晶温度、优良的力学性能和高温抗磨性钥合金在高温抗磨领域具有广阔的应用前景。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明提供了一种稀土陶瓷合金及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
一种稀土陶瓷合金，其由以下体重量含量的组分组成氧化硅2 6份，氧化铝3 5份，氧化镧O. 6 2. 2份,氧化乾O. 4 2份,钥60 80份。一种稀土陶瓷合金的制备方法，其步骤如下
S1:称取钥酸铵，镧、钇的含氧酸可溶性盐和铝的含氧酸可溶性盐分别配制成溶液；
52:向钥酸铵溶液中加入柠檬酸混合均匀，然后加入配制好的硅、铝盐溶液与镧、钇盐溶液，在80-85°C保温6 8个小时得到湿凝胶；
53:将湿凝胶在120 140°C烘干6 10小时得到干凝胶，然后在540 580°C焙烧得到混合粉末；
54:将混合粉末在520 980°C氢气气氛下还原6 11小时；
55:将还原的混合粉末在400 600MPa压力下制成坯料，将坯料在1700 1900°C氢气气氛下烧结15 18小时，制得钥合金。步骤S2钥酸铵与柠檬酸的质量比为1:1. 35 4。步骤SI配制的硝酸铝溶液的质量浓度为30 35%。步骡SI配制的硝酸镧溶液的质量浓度为20 25%。步骡SI配制的硝酸钇溶液的质量浓度为18 22%。步骤S4所述氢气气氛还原为首先在520 560°C氢气气氛下还原反应3 5小时，然后在950 980°C氢气气氛下还原反应2 4小时。与现有技术相比，本发明加人稀土氧化物可促进材料中氧化铝与氧化硅等组分的化学反应，易于形成低熔点液相，并通过颗粒之间的毛细管作用，促使颗粒问的物质向孔隙处填充，使材料孔隙率降低、致密度提高。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。实施例1
一种稀土陶瓷合金，其由以下体重量含量的组分组成氧化硅2份，氧化铝3份，氧化镧
O.8份，氧化钇O. 6份，钥65份。本实施例提供一种稀土陶瓷合金的制备方法，其步骤如下
S1:称取钥酸铵，镧、钇的含氧酸可溶性盐和铝的含氧酸可溶性盐分别配制成溶液；
52:向钥酸铵溶液中加入柠檬酸混合均匀，然后加入配制好的硅、铝盐溶液与镧、钇盐溶液，在80°C保温7个小时得到湿凝胶；
53:将湿凝胶在120°C烘干8小时得到干凝胶，然后在540°C焙烧得到混合粉末；
54:将混合粉末在540°C氢气气氛下还原8小时；
55:将还原的混合粉末在400MPa压力下制成坯料，将坯料在1900°C氢气气氛下烧结15小时，制得钥合金。步骤S2钥酸铵与柠檬酸的质量比为1:2。步骤SI配制的硝酸铝溶液的质量浓度为31%。步骡SI配制的硝酸镧溶液的质量浓度为22%。步骡SI配制的硝酸钇溶液的质量浓度为19%。步骤S4所述氢气气氛还原为首先在520°C氢气气氛下还原反应4. 5小时，然后在950°C氢气气氛下还原反应3. 5小时。实施例2
一种稀土陶瓷合金，其由以下体重量含量的组分组成氧化硅6份，氧化铝5份，氧化镧2份，氧化钇1. 8份，钥78份。本实施例提供一种稀土陶瓷合金的制备方法，其步骤如下
S1:称取钥酸铵，镧、钇的含氧酸可溶性盐和铝的含氧酸可溶性盐分别配制成溶液；
52:向钥酸铵溶液中加入柠檬酸混合均匀，然后加入配制好的硅、铝盐溶液与镧、钇盐溶液，在85°C保温6个小时得到湿凝胶；
53:将湿凝胶在140°C烘干7小时得到干凝胶，然后在580°C焙烧得到混合粉末；
54:将混合粉末在900°C氢气气氛下还原7小时；
55:将还原的混合粉末在580MPa压力下制成坯料，将坯料在1750°C氢气气氛下烧结15 18小时，制得钥合金。步骤S2钥酸铵与柠檬酸的质量比为1:3. 5。步骤SI配制的硝酸铝溶液的质量浓度为35%。步骡SI配制的硝酸镧溶液的质量浓度为25%。步骡SI配制的硝酸钇溶液的质量浓度为22%。步骤S4所述氢气气氛还原为首先在560°C氢气气氛下还原反应3. 2小时，然后在980°C氢气气氛下还原反应2小时。
权利要求
1.一种稀土陶瓷合金，其特征在于，由以下体重量含量的组分组成氧化硅2 6份， 氧化招3 5份,氧化镧O. 6 2. 2份,氧化乾O. 4 2份,钥60 80份。
2.一种根据权利要求1所述稀土陶瓷合金的制备方法，其特征在于，其步骤如下51:称取钥酸铵，镧、钇的含氧酸可溶性盐和铝的含氧酸可溶性盐分别配制成溶液；52:向钥酸铵溶液中加入柠檬酸混合均匀，然后加入配制好的硅、铝盐溶液与镧、钇盐溶液，在80 85°C保温6 8个小时得到湿凝胶；53:将湿凝胶在120 140°C烘干6 10小时得到干凝胶，然后在540 580°C焙烧得到混合粉末；54:将混合粉末在520 980°C氢气气氛下还原6 11小时；55:将还原的混合粉末在400 600MPa压力下制成坯料，将坯料在1700 1900°C氢气气氛下烧结15 18小时，制得钥合金。
3.根据权利要求2所述稀土陶瓷合金的制备方法，其特征在于步骤S2钥酸铵与柠檬酸的质量比为1:1. 35 4。
4.根据权利要求2所述稀土陶瓷合金的制备方法，其特征在于步骤SI配制的硝酸铝溶液的质量浓度为30 35%。
5.根据权利要求2所述稀土陶瓷合金的制备方法，其特征在于步骡SI配制的硝酸镧溶液的质量浓度为20 25%。
6.根据权利要求2所述稀土陶瓷合金的制备方法，其特征在于步骡SI配制的硝酸钇溶液的质量浓度为18 22%。
7.根据权利要求2所述稀土陶瓷合金的制备方法，其特征在于步骤S4所述氢气气氛还原为首先在520 560°C氢气气氛下还原反应3 5小时，然后在950 980°C氢气气氛下还原反应2 4小时。
全文摘要
本发明公开一种稀土陶瓷合金及其制备方法，其由以下体重量含量的组分组成氧化硅2～6份，氧化铝3～5份，氧化镧0.6～2.2份，氧化钇0.4～2份，钼60～80份。
文档编号C22C1/04GK103031476SQ20121053980
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者佘周鹏 申请人:潮州市威达陶瓷制作有限公司