專利名稱：一種易燃發(fā)火合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明屬于合金制備領(lǐng)域，具體涉及了一種可用于工業(yè)和日常生活中的易燃發(fā)火合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
稀土易燃引火合金由于其易燃的特性在工業(yè)及日常生活中得到廣泛的使用，在日常生活中，稀土易燃引火合金主要用于打火石，是打火機(jī)引火的重要來源。在國防軍工中，將稀土易燃引火合金加工成為不同的元件，分別裝入不同的武器上，可獲得滿意的軍火效果。如武器中用于曳光彈，子彈和炮彈的引芯、點(diǎn)火裝置和其它軍用設(shè)施等。其他工業(yè)方面將發(fā)火合金加工成元件后，可用于工業(yè)汽燈，礦用安全燈，焊槍點(diǎn)火器和火炬點(diǎn)火裝置等。傳統(tǒng)的稀土易燃引火合金一般由稀土或混合稀土、鐵、鎂、銅等合成，由于合金中稀土元素的含量往往在70%以上，使得合金的成本非常昂貴；而且稀土元素極易氧化，在合金中的含量越大，因其氧化而對產(chǎn)品質(zhì)量的影響越大，降低稀土元素在引火合金的中含量不僅能降低成本，同時(shí)也能提高產(chǎn)品質(zhì)量；而且稀土資源為非可再生資源，世界上的儲(chǔ)備有限，即使我國為稀土含量較多的國家，也經(jīng)不起現(xiàn)在大量使用稀土資源的發(fā)展模式；因此，尋求一種稀土含量較低的新一代易燃引火合金成為發(fā)展必然。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種在保證其性能的前提下，減少稀土的使用量，降低生產(chǎn)成本，可應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中的易燃發(fā)火合金及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
一種易燃發(fā)火合金，其中以該易燃發(fā)火合金的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述的易燃發(fā)火合金含有20 25%的鑭、15 20%的鈰、5 15%的錫、35 45%的鋅、5 10%的鐵和I 5%的鎂。作為本發(fā)明的易燃發(fā)火合金的各組分含量的進(jìn)一步優(yōu)選，以該易燃發(fā)火合金的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述的易燃發(fā)火合金含有22 25%的鑭、15 18%的鈰、7 13%的錫、38 42%的鋅、5 8%的鐵和I 5%的鎂。作為本發(fā)明的易燃發(fā)火合金的各組分含量的進(jìn)一步優(yōu)選，以該易燃發(fā)火合金的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述的易燃發(fā)火合金含有23%的鑭、17%的鋪、10%的錫、40%的鋅、7%的鐵和3%的鎂。一種制備上述的易燃發(fā)火合金的方法，依次包括以下步驟
(I)按照易燃發(fā)火合金的各組分在易燃發(fā)火合金中的質(zhì)量百分比稱取原料鑭、鈰、錫、鋅、鐵和鎂，然后將各組分裁切成小塊；
(2 )將各組分一起投入熔煉爐中，然后在隔離氧氣的狀態(tài)下，進(jìn)行高溫熔煉；(熔煉爐內(nèi)的爐溫高達(dá)900°C以上。)
(3)待各組分熔化后，采用電磁攪拌混合均勻，出爐，在隔離氧氣的狀態(tài)下進(jìn)行降溫鑄錠，即可得到成品的易燃發(fā)火合金。
作為本發(fā)明中制備易燃發(fā)火合金的方法的進(jìn)一步說明，以上所述的成品的易燃發(fā)火合金以其質(zhì)量為基準(zhǔn)，含有20 25%的鑭、15 20%的鈰、5 15%的錫、35 45%的鋅、 5 10%的鐵和I 5%的鎂。
作為本發(fā)明中制備易燃發(fā)火合金的方法的進(jìn)一步說明，以上所述的成品的易燃發(fā)火合金以其質(zhì)量為基準(zhǔn)，含有23%的鑭、17%的鋪、10%的錫、40%的鋅、7%的鐵和3%的鎂。
作為本發(fā)明中制備易燃發(fā)火合金的方法的進(jìn)一步說明，以上所述的原料鑭、鈰、 錫、鋅、鐵、鎂均采用單質(zhì)作為熔煉原料。
作為本發(fā)明中制備易燃發(fā)火合金的方法的進(jìn)一步說明，以上所述的隔離氧氣的狀態(tài)是真空狀態(tài)，或是處于惰性氣體保護(hù)的狀態(tài)。
鑭(La)，鑭在地殼中的含量為O. 00183%，是稀土元素中含量最豐富的一個(gè)；銀白色的軟金屬，有延展性；加熱能燃燒，生成氧化物和氮化物；可制合金，亦可做催化劑。
鈰(Ce)，灰色活潑的金屬，是鑭系金屬中自然豐度最高的一種，性質(zhì)活潑；可用于制造打火石、陶瓷和合金等。
錫(Sn)，銀白色的軟金屬，比重為7.3，熔點(diǎn)低，只有2321;化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在常溫下不易被氧氣氧化，且富有展性；主要用于制造合金，加強(qiáng)合金的耐磨性。
鋅(Zn)，是一種藍(lán)白色金屬。密度為7. 14克/立方厘米，熔點(diǎn)為419. 5°C。在室溫下，性較脆；100 150°C時(shí)，變軟；超過200°C后，又變脆。鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑，在常溫下的空氣中，表面生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進(jìn)一步氧化。當(dāng)溫度達(dá)到225°C 后，鋅氧化激烈；主要用于鋼鐵、冶金、機(jī)械、電氣、化工、輕工、軍事和醫(yī)藥等領(lǐng)域。
鎂(1%)，銀白色的金屬，密度1.738克/立方厘米，熔點(diǎn)648.91，沸點(diǎn)10901;具有延展性，金屬鎂無磁性，且有良好的熱消散性；可以用于制煙火、閃光粉、鎂鹽、吸氣器、照明彈等。
在本發(fā)明中易燃發(fā)火合金的組分鑭、鈰主要是起到了合金發(fā)火的功效，即稀土元素鑭、鈰可與錫、鋅、鐵、鎂等生成低燃點(diǎn)的金屬間化合物；加入錫可以降低合金的熔點(diǎn)及增加合金的耐磨性；加入少量的鎂能夠增強(qiáng)合金的發(fā)火性能；部分鐵與鋅還可以生成硬脆的FeZn化合物，起到提高合金的強(qiáng)度、硬度的作用；鋅作為合金的基體，具有較好的延展性能，可以明顯提高合金的耐腐蝕性，還可以增加合金的致密度，即提高了合金的擠壓加工性倉泛。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)I.稀土使用量少，僅為傳統(tǒng)含量的一半，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量高。
2.產(chǎn)品性能穩(wěn)定，根據(jù)檢測，使用本發(fā)明的配方及制備方法生產(chǎn)出來的合金密度 (P )為 7. Og/cm3 7. 9g/cm3，燃點(diǎn)(T) 170 180°C，硬度(HV) 140 160，發(fā)火率彡 98%。
3.燃點(diǎn)低、耐磨性強(qiáng)；由于錫、鎂、鋅含量的增加，合金的熔點(diǎn)、燃點(diǎn)降低，延展性好，而且合金的耐腐蝕性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)稀土易燃引火合金。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
易燃發(fā)火合金(成品)中各成分的含量，單位％ (重量百分比):權(quán)利要求
1.一種易燃發(fā)火合金，其特征在于以該易燃發(fā)火合金的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述的易燃發(fā)火合金含有20 25%的鑭、15 20%的鈰、5 15%的錫、35 45%的鋅、I 5%的鎂和5 10%的鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的易燃發(fā)火合金，其特征在于以該易燃發(fā)火合金的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述的易燃發(fā)火合金含有22 25%的鑭、15 18%的鈰、7 13%的錫、38 42%的鋅、I 5%的鎂和5 8%的鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的易燃發(fā)火合金，其特征在于以該易燃發(fā)火合金的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述的易燃發(fā)火合金含有23%的鑭、17%的鋪、10%的錫、40%的鋅、3%的鎂和7%的鐵。
4.一種制備如權(quán)利要求1-3任一所述的易燃發(fā)火合金的方法,其特征在于該方法依次包括以下步驟 (1)按照易燃發(fā)火合金的各組分在易燃發(fā)火合金中的質(zhì)量百分比稱取原料鑭、鈰、錫、鋅、鐵和鎂，然后將各組分裁切成小塊； (2)將各組分一起投入熔煉爐中，然后在隔離氧氣的狀態(tài)下，進(jìn)行高溫熔煉； (3)待各組分熔化后，采用電磁攪拌混合均勻，出爐，在隔離氧氣的狀態(tài)下進(jìn)行降溫鑄錠，即可得到成品的易燃發(fā)火合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備易燃發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的成品的易燃發(fā)火合金以其質(zhì)量為基準(zhǔn)，含有20 25%的鑭、15 20%的鈰、5 15%的錫、35 45%的鋅、I 5%的鎂和5 10%的鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備易燃發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的成品的易燃發(fā)火合金以其質(zhì)量為基準(zhǔn)，含有23%的鑭、17%的鈰、10%的錫、40%的鋅、3%的鎂和7%的鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備易燃發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的原料鑭、鈰、錫、鋅、鐵、鎂均采用單質(zhì)作為熔煉原料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備易燃發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的隔離氧氣的狀態(tài)是真空狀態(tài)，或是處于惰性氣體保護(hù)的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種易燃發(fā)火合金及其制備方法，易燃發(fā)火合金含有20～25%的鑭、15～20%的鈰、5～15%的錫、35～45%的鋅、1～5%的鎂和5～10%的鐵；制備方法依次包括以下步驟(1)按照易燃發(fā)火合金的各組分在易燃發(fā)火合金中的質(zhì)量百分比稱取原料鑭、鈰、錫、鋅、鐵和鎂，然后將各組分裁切成小塊；(2)將各組分一起投入熔煉爐中，然后在隔離氧氣的狀態(tài)下，進(jìn)行高溫熔煉；(3)待各組分熔化后，采用電磁攪拌混合均勻，出爐，在隔離氧氣的狀態(tài)下進(jìn)行降溫鑄錠，即可得到成品的易燃發(fā)火合金。本發(fā)明的易燃發(fā)火合金產(chǎn)品性能穩(wěn)定、燃點(diǎn)低、耐磨性強(qiáng)。
文檔編號(hào)C22C30/06GK102978503SQ20121054685
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者韋建松, 徐國華, 盧蘭, 盧穎, 謝美萱, 李宏偉 申請人:李宏偉