一种微细Mo-Ru-B钎料粉末及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种微细Mo-Ru-B钎料粉末及其制备方法,并公开了用化学共沉淀法制备Mo-Ru-B钎料粉末,将三氯化钌、钼酸铵和硼酸铵制成混和溶液，混和溶液进行低温干燥后，加热去除氯化铵，再用氢气还原处理，研磨、过筛制成所需成分Mo-Ru-B钎料粉末。制备后的钎料粉末90％粒度≤6微米，最大粒度≤10微米。本发明提出制备Mo-Ru-B钎料粉末的特点是:钎料粉末微细(90％颗粒≤6微米)、成分均匀，从而可满足大功率高效微波管阴极组件微细构件涂覆钎焊。
【专利说明】—种微细Mo-Ru-B钎料粉末及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及Mo-Ru-B粉末成分及其制造方法，特别是涉及化学反应共沉淀法制造微细Mo-Ru-B钎料粉末的制备工艺。
【背景技术】
[0002]在某些大功率高效微波管阴极组件的钎焊中，需在1700~1750°C温度范围钎焊，但熔化温度在此范围内的阴极组件专用高温钎料，在国内外未见相关报道。本发明首次提出一种高温钎料Mo-Ru-B合金钎料，钎料的成分为质量分数Mo:30% ±1%，Ru:64%±1%，B:6% ±1%，钎料钎焊温度1700~1750°C，能满足上述大功率高效微波管阴极组件的钎焊要求。
[0003]因为该成分合金熔点很高，采用传统的将合金熔化后气雾化方法制备钎料粉末很难实现，因此在现有的技术中，可采用纯Mo粉、纯Ru粉和纯B粉按合金所需重量比例进行机械混合、制成设计要求成分的Mo-Ru-B钎料粉末或用Mo-Ru-B合金锭采用机械破碎-研磨法制备Mo-Ru-B钎料粉末，由于钎料成分位于共晶成分，在钎焊温度作用下，混合的钎料粉末通过共晶反应熔化、完成对母材的钎焊连接。
[0004]采用现有技术制备Mo-Ru-B钎料粉末的方法不足在于:机械混合法制备的钎料成分不均匀，导致钎料熔化特性不佳；机械破碎-研磨法制备的粉末粒度较大(> 30微米)，还有容易带入研磨罐及研磨球中其它杂质金属成分，不能满足微细构件涂覆的使用工艺要求。
【发明内容】
[0005]本发明首次提出一种高温钎料Mo-Ru-B合金钎料，并可解决采用现有技术制备Mo-Ru-B钎料使用中存在的成分不均匀、使用工艺性欠佳等不足。本发明Mo-Ru-B钎料粉末是采用化学反应共沉淀法制备，钎料是由以钥钌硼化合物颗粒为主体和少量纯Mo、Ru、B颗粒组成的混合物。
[0006]本发明方法制备的Mo-Ru-B钎料粉末，不仅微细(90%粒度< 6微米)，且钎料粉末中90%左右颗粒是Mo-Ru-B化合物，从而赋予了混合物中Mo、Ru及B分布的高均匀性，有利三种元素在钎焊温度下共晶反应的进行，有利钎料熔化和提高钎焊特性，90%颗粒<6微米微细钎料粉末，还有利于钎料在精细构件上涂覆，提高了钎料的使用工艺性能。
[0007]本发明Mo-Ru-B粉末钎料制备方法主要步骤如下:
[0008]按Mo-Ru-B钎料设计的成分，称量出三氯化钌、钥酸铵及硼酸铵，装入瓷坩埚中，倒入PH = I的盐酸溶液，充分搅拌，待完全溶解后，在100~150°C温度下把混合溶液干燥’并通过以下络合反应:!^^+^!^)^。#^^*!?^— (Ru).(Mo7O24).(HB4O7) +NH4Cl,生成钥酸硼酸钌的络合物和氯化铵，然后再于400~450°C加热，通过以下化学反应:NH4Cl - NH3丨+HCl丨，去除混合物中的氯化铵，剩下钥酸硼酸钌的络合物；最后钥酸硼酸钌的络合物用氢气在900~950°C进行还原处理，通过下述化学反应生成Mo-Ru-B化合物和Mo、Ru、B 单质:
[0009]化学反应1:(Ru).(Mo7O24).(HB4O7)+H2 — (Mo-Ru-B) +H2O
[0010]化学反应2:RuC13+H2 — Ru+HCl ?
[0011 ]化学反应 3: (NH4) 6Μο7024+Η2 — Μο+Η20+ΝΗ3 ?
[0012]化学反应4: ΝΗ4ΗΒ407+Η2 — Β+Η20+ΝΗ3 ?
[0013]混合物冷却后，再将块状的混合物研磨、过筛，制成设计成分的Mo-Ru-B微细粉末钎料。
[0014]本发明提出的制备方法制备的Mo-Ru-B钎料粉末的特点是:钎料粉末微细(90%颗粒< 6微米)、成分均匀，从而可解决现有技术中Mo-Ru-B钎料使用中的存在的成分不均匀、使用工艺性欠佳等不足。本发明方法制备Mo-Ru-B钎料粉末的主体是Mo-Ru-B化合物颗粒和少量纯Mo、纯Ru和纯B颗粒组成。因此，本发明制备的Mo-Ru-B钎料粉末比采用纯Mo、纯Ru和纯B粉末机械混合制备的钎料成分均匀得多，制备的钎料粒度比采用机械破碎-研磨法制备的粉末钎料粒度小的多。
【具体实施方式】
[0015]实施例1 一种钎料成分(质量分数):30% Mo-64 % Ru-6% B钎料粉末制备方法
[0016]按钎料设计质量分数为30% Mo-64 % Ru-6% B的成分，计算出三氯化钌、钥酸铵和硼酸铵所需重量，装入瓷坩埚中，倒入PH= I的盐酸溶液，充分搅拌、混和并在100°C条件下烘干。然后，对烘干的混合物进行加热，去除氯化铵，加热在400°C进行；最后，在高温条件下用氢气对混合物进行还原处理，处理温度为950°C，时间:2h，混合物冷却后，经研磨、过筛，制成所需成分和规格Mo-Ru-B钎料粉末。
[0017]采用上述方法制备的Mo-Ru-B钎料粉末的粒度:90%粉末粒度<6微米，最大粒度(10微米，其中88%粉末颗粒是由M0-Ru-B化合物构成。
[0018]钎料粉末的成分(质量分数)检测结果为:63.1% Ru,6.3% B，余量为Mo，钎料的熔化温度:1720~1750。。。
[0019]实施例2:
[0020]一种钎料成分(质量分数):30 % Mo-65 % Ru_5 % B钎料粉末制备方法
[0021]按钎料设计质量分数为30% Mo-65% Ru-5% B的成分，计算出三氯化钌、钥酸铵和硼酸铵所需重量，装入瓷坩埚中，倒入PH= I的盐酸溶液，充分搅拌、混和并在150°C条件下烘干。然后，对烘干的混合物在450°C加热，去除氯化铵；最后，在高温条件下用氢气对混合物进行还原处理，处理温度为940°C，时间:2h，混合物冷却后，经研磨、过筛，制成所需成分和规格Mo-Ru-B钎料粉末。
[0022]采用上述方法制备的Mo-Ru-B采用上述方法制备的Mo-Ru-B钎料粉末的粒度；90%粉末粒度< 6微米，最大粒度< 10微米，其中90%粉末颗粒是由Mo-Ru-B化合物构成。
[0023]钎料粉末的成分(质量分数)检测结果为:64.l%Ru,5.2% B,余量为Mo，钎料的熔化温度:1700~1730。。。
【权利要求】
1.一种微细Mo-Ru-B钎料粉末制备方法，其特征在于:成分为质量分数Mo:30%± I %, Ru:64% ±1%，B:6% ±1%，具体制备步骤如下: (1)按照Mo-Ru-B粉末钎料设计成分的要求，配制三氯化钌、钥酸铵和硼酸铵的混合溶液； (2)将三氯化钌、钥酸铵和硼酸铵的混合溶液低温烘干； (3)加热去除混合物中的氯化铵； (4)在高温下将混合物用氢气进行还原，得到纯净的块状Mo-Ru-B粉末钎料； (5)冷却后，将块状Mo-Ru-B钎料研磨、过筛，制得所需的Mo-Ru-B微细钎料粉末。
2.根据权利要求1所述的微细Mo-Ru-B钎料粉末制备方法，其特征在于:所述微细钎料粉末的粒度: 其中:90%为I~6微米，最大粒度不超过10微米。
【文档编号】C22C5/04GK104014803SQ201410225450
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】陈南光, 李伟 申请人:贵研铂业股份有限公司