專利名稱：金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種非晶態(tài)合金封墊及其制備方法，特別是用于金剛石對頂壓砧的的封墊及其制備方法。
背景技術：
近些年來隨著高壓在物理學、化學、材料科學等學科領域中獲得了極大地發(fā)展和應用，高壓學科越來越受到人們的廣泛矚目。金剛石對頂壓砧(DAC)裝置是目前能產(chǎn)生靜態(tài)高壓壓力最大的高壓裝置，可達550GPa。不僅如此，金剛石具有對X射線和絕大部分波長的光線透明的優(yōu)異特性，這使得DAC可以實現(xiàn)高壓下X射線衍射、熒光、拉曼、紅外吸收等方面的研究。封墊是DAC中一個重要的附件，用來密封樣品。傳統(tǒng)的DAC中一直用T301硬質(zhì)合金鋼作為封墊，由于T301中含有許多的合金相，會產(chǎn)生很強的明銳衍射峰，使得實驗結果中很難完全清除背底。對于那些精度要求比較高的實驗，得不到理想的實驗結果。傳統(tǒng)的T301封墊，要先預壓再打孔，費時且不容易找準孔的位置，而且由于背底對實驗結果的影響，限制了高壓實驗在科學研究的中的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡便、能夠清除背底影響、提高實驗結果可靠性的金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊及其制備方法。本發(fā)明的金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊的化學成分原子百分比(at. %)為 Zr 55 66%;A1 8 11% ;Ni 5 19% ;Cu 7 30%，上述金屬原料的純度均大于99. 9%。上述鋯基非晶合金封墊的制備方法
1、采用50Mffl-250Mffl直徑的銅線作為所要吸鑄非晶合金的核心，固定在銅模中間，銅線的表面要用高檔的砂紙進行拋光。2、將上述原料放入非自耗電弧爐，在氬氣保護下，加熱到2000°C熔煉成合金錠，要反復熔煉2-7次，以得到成分均勻的合金錠。然后將上述合金錠放入石英管中，通過高頻電磁感應爐加熱重熔并注入到上述裝有銅線核心的銅模具中?？绽浜?，分開銅模取出銅線核心，經(jīng)過裁剪，即得到帶有50-200微米直徑微孔的非晶合金封墊。^ 基非晶合金是迄今為止，非晶形成能力最強的體系，冷卻速度<10K/S，可以吸鑄或澆鑄成各種復雜形狀。非晶態(tài)合金比晶態(tài)合金具有更高的拉伸斷裂強度和硬度，而且由于其獨特的短程有序、長程無序結構特點，X射線衍射圖譜無尖銳的復雜異峰出現(xiàn)，使它很容易與實驗數(shù)據(jù)區(qū)別出來，從而得到準確真實的同步輻射實驗結果。上述金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊的使用方法
對于非晶合金薄片，可以根據(jù)實驗需求制作出不同規(guī)格的參數(shù)的封墊。在金剛石對頂壓砧中，封墊的厚度一般為50Mffl，對于不同尺寸的臺面，以及所加最大壓力的差異，設計不同尺寸的非晶合金樣品腔，詳細參數(shù)見表1。表1非晶合金樣品腔直徑與臺面直徑對應表
權利要求
1.一種金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊，其特征在于其化學成分原子百分比at. % 為Zr 55 66%;A1 8 ll%;Ni 5 19% ;Cu 7 30%，上述金屬原料的純度均大于99. 9%。
2.上述金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊的制備方法，其特征在于(1)采用50Mffl-250Mffl直徑的銅線作為所要吸鑄非晶合金的核心，固定在銅模中間，銅線的表面要用高檔的砂紙進行拋光；(2)將上述原料放入非自耗電弧爐，在氬氣保護下，加熱到2000°C熔煉成合金錠，要反復熔煉2-7次，然后將所得合金錠放入石英管中，通過高頻電磁感應爐加熱重熔并注入到上述裝有銅線核心的銅模具中，在氬氣保護下冷卻后，分開銅模取出銅線核心，經(jīng)過裁剪， 即得到帶有50-200微米直徑微孔的非晶合金封墊。
3.上述金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊的使用方法，其特征在于將上述非晶封墊裝到金剛石對頂壓砧中，使樣品腔對準壓砧臺面的中心，然后將樣品、傳壓介質(zhì)和標壓介質(zhì)放入樣品腔，即可進行加壓及卸壓實驗。
全文摘要
一種金剛石對頂壓砧鋯基非晶合金封墊，其化學成分原子百分比(at.%)為Zr55~66%；Al8~11%；Ni5~19%；Cu7~30%。上述鋯基非晶合金封墊的制備方法是將上述原料放入非自耗電弧爐，加熱到2000℃熔煉成合金錠，反復熔煉2-7次，然后將上述合金錠放入石英管中，通過高頻電磁感應爐加熱重熔并注入到上述裝有銅線核心的銅模具中，在氬氣保護下冷卻后，分開銅模取出銅線核心，得到非晶合金封墊。將上述非晶封墊裝到金剛石對頂壓砧中，使樣品腔對準壓砧臺面的中心，然后將樣品、傳壓介質(zhì)和標壓介質(zhì)放入樣品腔，即可進行加壓及卸壓實驗。本發(fā)明操作簡便，不需要再打孔，消除了背底對實驗結果的影響，提高了實驗結果的可靠性和精度。
文檔編號C22C1/02GK102534438SQ201110454498
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者劉日平, 張濤, 李工, 王永永 申請人:燕山大學