本发明属于稀有金属粉末冶金技术领域，涉及一种直径大于300mm真空热压铍材的制备方法及铍材。
背景技术：
铍作为一种稀有轻金属，具有优良的热性能、刚度和比强度大、良好的尺寸稳定性、低的原子和中子吸收截面等特点，被广泛应用于反应堆、核武器、航空航天工业和仪器仪表方面。
由于铍材的特异性能和敏感的应用领域，世界各国都将其列为战略金属，从而对其加工技术、应用研究全面封锁，产品不交易，资料不报道。我国于1974年采用真空热压法制取铍产品，由于模具材料性能限制，压制力低，其性能如下：密度达到1.84g/cm3，极限拉伸强度300mpa左右，伸长率1％左右。目前仅能稳定生产直径200mm以下的真空热压铍材，且开炉成本高，压制效率低。
技术实现要素：
本发明的目的之一，在于提供一种直径大于300mm真空热压铍材的制备方法，以解决小尺寸热压铍材压制过程中压制力低、压制效率低、成本高的技术问题。
本发明的目的之二，在于提供一种直径大于300mm真空热压铍材。
为了达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案实现：
一种直径大于300mm的真空热压铍材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备铍的重量含量大于99％、平均粒径为10～14μm的铍粉末；
步骤二、将所述铍粉末装入内径大于300mm石墨模具烘烤后放入真空热压炉内进行加压烧结；
步骤三、将加压烧结后的铍粉末冷却至室温后脱模，得到直径大于300mm的真空热压铍材。
本发明采用内径大于300mm石墨模具，将铍粉末装入模具腔体内，两端塞入石墨冲头，在真空状态下加压烧结成型，真空状态能够有效减少氧化铍产生，高温高压促使粉末软化流动，填充孔隙，从而提高材料致密度，且能够保证了该尺寸铍材力学性能和延展性。
进一步的，所述铍粉末中的杂质总重量含量低于1％。
进一步的，步骤二中，所述烘烤的温度为180～220℃；所述烘烤的时间大于8小时。
进一步的，所述烘烤的时间为10～15小时。
进一步的，步骤二中，所述加压烧结的工艺条件为：
真空度不低于8×10-2帕，升温速度小于150℃/h，保温温度为1100～1150℃，保压压力为15～25mpa/cm2，保温保压时间为2～8小时，保温保压结束后断电随炉冷却。
进一步的，所述升温速度为100～140℃/h，所述保温温度为1120～1140℃，保压压力为18～22mpa/cm2，保温保压时间为4～6小时。
为了达到上述目的之二，本发明采用如下技术方案实现：
一种直径大于300mm的真空热压铍材，所述真空热压铍材采用上述所述的制备方法制备的。
本发明有益效果描述：
采用本发明制备的真空热压铍材，在保证直径大于300mm前提下，其极限拉伸强度大于300mpa左右，伸长率大于2％，且压制效率高，压制成本低。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的具体实施方式作出详细说明。
实施例1：
步骤一、制备铍的重量含量为99.4％、平均粒径为14μm的铍粉末，杂质总重量含量0.5％。
步骤二、将所述铍粉末装入模具烘烤后放入真空热压炉内进行加压烧结；
烘烤的温度为180℃；烘烤10小时。
加压烧结的工艺条件：真空1×10-2帕开始升温，升温速度为145℃/h，保温温度为1140℃，保压压力为25mpa/cm2，保温保压时间2小时。
步骤三、将加压烧结后的铍粉末冷却至室温后脱模，得到直径为310mm的真空热压铍材。
本实施例制备的直径为310mm真空热压铍材性能参数如下表所示：
实施例2：
步骤一、制备铍的重量含量为99.8％、平均粒径为10μm的铍粉末，杂质总重量含量0.1％。
步骤二、将所述铍粉末装入内径大于300mm石墨模具烘烤后放入真空热压炉内进行加压烧结；
烘烤的温度为200℃；烘烤的时间为15小时。
加压烧结的工艺条件为：真空2×10-2帕开始升温，升温速度为100℃/h，保温温度为1150℃，保压压力为18mpa/cm2，保温保压时间8小时。
步骤三、将加压烧结后的铍粉末冷却至室温后脱模，得到直径为350mm的真空热压铍材。
本实施例制备的直径为350mm真空热压铍材的性能参数如下表所示：
实施例3：
步骤一、制备铍的重量含量为99.5％、平均粒径为11μm的铍粉末。
步骤二、将所述铍粉末装入内径大于300mm石墨模具烘烤后放入真空热压炉内进行加压烧结；
烘烤的温度为220℃；烘烤的时间为13小时。
加压烧结的工艺条件为：真空3×10-2帕开始升温，升温速度为140℃/h，保温温度为1100℃，保压压力为22mpa/cm2，保温保压时间6小时。
步骤三、将加压烧结后的铍粉末冷却至室温后脱模，得到直径为330mm的真空热压铍材。
本实施例制备的直径为330mm真空热压铍材的性能参数如下表所示：
实施例4：
步骤一、制备铍的重量含量为99.7％、平均粒径为12μm的铍粉末。
步骤二、将所述铍粉末装入内径大于300mm石墨模具烘烤后放入真空热压炉内进行加压烧结；
烘烤的温度为210℃；烘烤的时间为14小时。
加压烧结的工艺条件为：真空3×10-2帕开始升温，升温速度为120℃/h，保温温度为1120℃，保压压力为15mpa/cm2，保温保压时间4小时。
步骤三、将加压烧结后的铍粉末冷却至室温后脱模，得到直径为340mm的真空热压铍材。
本实施例制备的直径为340mm真空热压铍材的性能参数如下表所示：
对于本领域技术人员而言，显然本发明实施例不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明实施例内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。