专利名称：一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工方法及其制备的产品，尤其是一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品。更确切的说是，涉及一种提高氢化锂致密度和压溃强度的等静压成型方法，对于降低氢化锂的潮解和氧化影响，提高氢化锂力学性能，改善组织结构具有重要意义。
背景技术：
氢化锂具有独特的核性质和化学性质，同时其具有高的氢密度和低的质量密度的特点，可作为中子屏蔽材料、超轻结构件和氢燃料来源。目前，氢化锂材料主要是通过冷压成型-烧结的方式获得。所得到的氢化锂制品的压溃强度约为140MPa，致密度约为98.5%。氢化锂极易潮解，遇水或水蒸气水解。而氢化锂制品的致密度对于其潮解及氧化性能有着重要影响。因此，如何进一步提高氢化锂制品的致密度，对于改善氢化锂制品的性能具有重要意义。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品，该方法能够有效提高氢化锂致密体的力学性能，改善氢化锂制品的组织结构，延缓氢化锂的潮解及氧化。采用本发明所制备的氢化锂材料的致密度超过99.2%，能够有效缓解氢化锂的潮解及氧化，综合性能得到显著提高。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种氢化锂温等静压成型方法，包括如下步骤:
步骤一、氢化锂冷压坯的制备:将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气30min 60min,然后在冷等静压压力为200MPa 300MPa条件下，保压5min lOmin，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；
步骤二、温等静压包套的制备和封焊:向包套中装入步骤一制作的氢化锂冷压坯，采用真空电子束焊机对包套进行焊接封装，得氢化锂封焊坯；
步骤三、温等静压成型:将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为300°C 400°C，压力为IOOMPa 150MPa，保温保压90min 120min，冷却后打开包套，即得产品。所述包套为招合金包套。所述包套的内径为10 mm 200mm。所述包套的内径为50 mm 80mm。所述步骤一中，将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气60min，然后在冷等静压压力为250MPa条件下，保压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；所述步骤二中，包套的内径为50mm ;所述步骤三中，将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为360°C，压力为120MPa，保温保压120min，冷却后打开包套，即得产品。
所述步骤一中，将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气60min，然后在冷等静压压力为300MPa条件下，保压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；所述步骤二中，包套的内径为80mm ;所述步骤三中，将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为380°C，压力为140MPa，保温保压120min，冷却后打开包套，即得产品。作为优选，步骤一中，氢化锂粉末的粒径为50 u m 300 u m,进一步,氢化锂粉末的粒径为100 u m。采用前述氢化锂温等静压成型方法制备的产品。所述产品的致密度为99.2% 99.7%。本发明提供一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品，该方法包括氢化锂冷压坯的制备、温等静压包套的制备和封焊、温等静压成型三个步骤。首先将氢化锂粉末采用机械震动装到塑料软膜内，封装除气30min 60min，然后在冷等静压压力为200MPa 300MPa条件下，保压5min lOmin，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯，该氢化锂冷压坯密度达到98%。然后向铝合金包套中装入步骤一制作的氢化锂冷压坯，采用真空电子束焊机对铝合金包套进行焊接封装，得氢化锂封焊坯。最后，将氢化锂封焊坯进行温等静压，冷却后打开包套，即得产品。温等静压是热等静压在较低温度范围内的通称。本发明通过氢化锂冷压坯的制备、温等静压包套的制备和封焊、温等静压成型三个步骤，能够消除产品内气孔、裂纹、缩松、偏析以及应力等内部缺陷，提高产品的性能。采用本发明能够有效解决现有氢化锂制品致密度低的问题，所制备产品的致密度超过99.2%，可达99.2% 99.7%，压溃强度可达145MPa 2IOMPa。本发明能够有效提高氢化锂的致密度，在保证氢化锂试样致密度> 99.2%的同时，通过控制工艺条件，能够大大地提高产品氢化锂的压溃强度，所制备产品的压溃强度能够达到145MPa 210MPa，能够有效改善产品氢化锂的组织结构。本发明工艺成熟，操作简单，能够制备出力学性能要 求更高的氢化锂制品。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
图1为实例I不同温度条件下，温等静压制备的氢化锂的压溃强度分析图。图2为实例I温等静压后氢化锂，在340°C的热压金相图，图中Icm相当于实际的260 u m0图3为实例I温等静压后氢化锂，在360°C的热压金相图，图中Icm相当于实际的260 u m0图4为实例2温等静压后氢化锂的金相图。图5为实例3温等静压后氢化锂的金相图。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1
I)氢化锂冷压坯的制备:将平均粒度100 u m的氢化锂粉末采用机械震动装到塑料软膜内，封装除气30min，再在200MPa条件下，冷等静压lOmin，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯。2)温等静压包套的制备和封焊:将铝合金棒材或管材加工为内径30mm的铝合金包套，向铝合金包套中装入氢化锂冷压坯，用真空电子束焊机进行封装焊接，得氢化锂封焊坯。3)温等静压成型:将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为340°C，压力为lOOMPa，保温保压120min,冷却后打开招合金包套，即得产品。本实施例制备产品的压溃强度为162MPa，致密度为99.3%。实施例2
I)氢化锂冷压坯的制备:将氢化锂粉末采用机械震动装到塑料软膜内，封装除气60min,再在250MPa条件下，冷等静压5min成型，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯。2)温等静压包套的制备和封焊:将铝合金棒材或管材加工为内径50mm的铝合金包套，向铝合金包套中装入氢化锂冷压坯，用真空电子束焊机进行封装焊接，得氢化锂封焊坯。
3)温等静压成型:将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为360°C，压力为120MPa，保温保压120min,冷却后打开招合金包套，即得产品。本实施例制备产品的压溃强度为205MPa，致密度为99.6%。实施例3
I)氢化锂冷压坯的制备:将平均粒度100 u m的氢化锂粉末采用机械震动装到塑料软膜内，封装除气60min，再在300MPa条件下，冷等静压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯。2)温等静压包套的制备和封焊:将铝合金棒材或管材加工为内径80mm的铝合金包套，向铝合金包套中装入氢化锂冷压坯，用真空电子束焊机进行封装焊接，得氢化锂封焊坯。3)温等静压成型:将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为380°C，压力为140MPa，保温保压120min,冷却后打开招合金包套，即得产品。本实施例制备产品的压溃强度为149MPa，致密度为99.2%。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.一种氢化锂温等静压成型方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、氢化锂冷压坯的制备:将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气30min 60min,然后在冷等静压压力为200MPa 300MPa条件下，保压5min lOmin，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯； 步骤二、温等静压包套的制备和封焊:向包套中装入步骤一制作的氢化锂冷压坯，采用真空电子束焊机对包套进行焊接封装，得氢化锂封焊坯； 步骤三、温等静压成型:将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为300°C 400°C，压力为IOOMPa 150MPa，保温保压90min 120min，冷却后打开包套，即得产品。
2.根据权利要求1所述的氢化锂温等静压成型方法，其特征在于，所述包套为铝合金包套。
3.根据权利要求1所述的氢化锂温等静压成型方法，其特征在于，所述包套的内径为10 mm 200mm。
4.根据权利要求3所述的氢化锂温等静压成型方法，其特征在于，所述包套的内径为50 mm 80mmo
5.根据权利要求1所述的氢化锂温等静压成型方法，其特征在于，所述步骤一中，将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气60min，然后在冷等静压压力为250MPa条件下，保压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；所述步骤二中，包套的内径为50_ ；所述步骤三中，将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为360°C，压力为120MPa，保温保压120min,冷却后打开包套，即得产品。
6.根据权利要求1所述的氢化锂温等静压成型方法，其特征在于，所述步骤一中，将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气60min，然后在冷等静压压力为300MPa条件下，保压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；所述步骤二中，包套的内径为80mm;所述步骤三中，将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为380°C，压力为140MPa，保温保压120min,冷却后打开包套，即得产品。
7.根据权利要求1-6任一项所述氢化锂温等静压成型方法制备的产品。
8.根据权利要求7所述氢化锂温等静压成型方法制备的产品，所述产品的致密度为99.2%-99.Tl。
全文摘要
本发明公开了一种氢化锂温等静压成型方法，目的在于进一步提高氢化锂制品的致密度，改善氢化锂制品的性能，该方法包括氢化锂冷压坯的制备、温等静压包套的制备和封焊、温等静压成型三个步骤。本发明的该方法能够有效提高氢化锂致密体的力学性能，改善氢化锂制品的组织结构，延缓氢化锂的潮解及氧化。采用本发明所制备的氢化锂材料的致密度超过99.2%，能够有效缓解氢化锂的潮解及氧化，综合性能得到显著提高。
文档编号B30B12/00GK103213302SQ201310161679
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月6日 优先权日2013年5月6日
发明者庞晓轩, 曾大鹏, 李强, 雷洪波, 杨维才, 刘朋闯, 李启寿, 杨晓峰, 范辉, 王锡胜, 胡勇, 陈正觉, 唐军, 毕小玉, 张博, 孙黎 申请人:四川材料与工艺研究所