本發(fā)明涉及一種ZrO2彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠的制備方法，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉑金及鉑銠合金被廣泛用于玻璃工業(yè)。彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠材料是以金屬鉑或鉑銠合金為基體，以ZrO2為彌散強(qiáng)化相的新型結(jié)構(gòu)材料。具有良好的抗氧化性以及耐熔融玻璃侵蝕性。工業(yè)上用的彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠材料制作方法一般是疊層內(nèi)氧化法。隨著玻璃工業(yè)的發(fā)展，尤其是玻纖與光學(xué)玻璃行業(yè)，彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠制品逐漸從單件生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，由于傳統(tǒng)疊層內(nèi)氧化法具有一些不可忽略的缺點(diǎn)，即工序流程長、產(chǎn)品成品率低、自動(dòng)化水平差，所以研發(fā)一種新型的ZrO2彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠的制備方法就顯得格外必要了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種ZrO2彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠的制備方法，該方法具有成品率高、性能穩(wěn)定、均勻性好等特點(diǎn)，特別適合制備彌散強(qiáng)化漏板、坩堝、攪拌器等器件。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種ZrO2彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠的制備方法，按重量百分比計(jì)步驟如下：
（1）真空熔煉：將鉑/鉑銠鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠；其中鋯含量為0.05%～0.25%；熔煉功率為25～40kW，澆鑄功率16～24kW，真空度0.1～12Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所得合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為3～4mm、寬度為150～200mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成3～4mm×3～4mm×3～4mm的方塊；
（3）造粉：將步驟（2）所得方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率350～450Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）所得合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為180～250℃，烘干時(shí)間為4～6h，得到干燥粉末；
（5）篩分：將步驟（4）所得干燥粉末進(jìn)行篩分，小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）所得合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1150～1300℃，時(shí)間30～60min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑/鉑銠材料。
步驟（1）中所述鉑錠純度大于99.95%，鉑銠錠中的銠含量為1%～20%，金屬鋯純度大于99.9%。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明方法制備所得的ZrO2彌散強(qiáng)化鉑或鉑銠材料成品率高、性能穩(wěn)定、均勻性好，可用于制備彌散強(qiáng)化漏板、坩堝、攪拌器等器件。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1：
（1）真空熔煉：將鉑鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.05%，熔煉功率：25kW，澆鑄功率：16kW，真空度0.1Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為3mm，寬度為150mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成3mm×3mm×3mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率350Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為180℃，時(shí)間6小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1150℃，時(shí)間60min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料取樣并制成一根長度為1m、線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為16h。
實(shí)施例2：
（1）真空熔煉：將鉑銠鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.1%，熔煉功率：28kW，澆鑄功率：18kW，真空度：1Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為3mm，寬度為150mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成3mm×3mm×3mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率360Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為200℃，時(shí)間6小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1200℃，時(shí)間60min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為12h。
實(shí)施例3：
（1）真空熔煉：將鉑鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.15%，熔煉功率：30kW，澆鑄功率：20kW，真空度：5Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為3mm，寬度為150mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成3mm×3mm×3mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率380Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為250℃，時(shí)間4小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1250℃，時(shí)間60min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為11h。
實(shí)施例4：
（1）真空熔煉：將鉑銠鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.2%，熔煉功率：32kW，澆鑄功率：22kW，真空度：8Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為4mm，寬度為180mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成4mm×4mm×4mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率400Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為250℃，時(shí)間6小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1300℃，時(shí)間60min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為18h。
實(shí)施例5：
（1）真空熔煉：將鉑鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.25%，熔煉功率：35kW，澆鑄功率：24kW，真空度：12Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為4mm，寬度為180mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成4mm×4mm×4mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率420Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為250℃，時(shí)間8小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1300℃，時(shí)間50min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為21h。
實(shí)施例6：
（1）真空熔煉：將鉑銠鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.2%，熔煉功率：38kW，澆鑄功率：21kW，真空度：9Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為4mm，寬度為150mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成4mm×4mm×4mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率450Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為200℃，時(shí)間10小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1300℃，時(shí)間30min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為25h。
實(shí)施例7：
（1）真空熔煉：將鉑鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.15%，熔煉功率：40kW，澆鑄功率：22kW，真空度：7Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為4mm，寬度為200mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成4mm×4mm×4mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率400Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為200℃，時(shí)間10小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1250℃，時(shí)間30min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為19h。
實(shí)施例8：
（1）真空熔煉：將鉑銠鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.1%，熔煉功率：35kW，澆鑄功率：18kW，真空度：6Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為4mm，寬度為200mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成4mm×4mm×4mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率380Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為250℃，時(shí)間10小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1200℃，時(shí)間30min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑銠材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為26h。
實(shí)施例9：
（1）真空熔煉：將鉑鑄錠和金屬鋯一起加入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行真空熔煉，澆鑄后得到合金鑄錠。鋯含量為：0.05%，熔煉功率：32kW，澆鑄功率：20kW，真空度：5Pa，澆鑄模為水冷銅模；
（2）軋制切塊：將步驟（1）所述合金鑄錠用軋機(jī)冷軋到厚度為4mm，寬度為200mm的板坯，隨后用剪刀機(jī)裁剪成4mm×4mm×4mm的方塊。
（3）造粉：將步驟（2）所述方塊用脈沖電弧粉末發(fā)生器進(jìn)行造粉，脈沖電壓600V，頻率360Hz，得到合金粉末；
（4）烘干：將步驟（3）得到的合金粉末放入烘箱進(jìn)行烘干，烘干溫度為250℃，時(shí)間10小時(shí)，得到干燥粉末。
（5）篩分：將步驟（4）得到的干燥粉末進(jìn)行篩分，將小于300目的合金粉末留用，其余返回造粉步驟重復(fù)進(jìn)行步驟（3）和步驟（4），直至所得合金粉末目數(shù)都小于300目；
（6）粗壓：將步驟（5）得到的合金粉末加入到成型模具，用500T液壓機(jī)進(jìn)行粗壓，得到粗錠；
（7）熱處理：將步驟（6）得到的粗錠放入爐子進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為1150℃，時(shí)間40min；
（8）壓制：將步驟（7）所述熱處理后鑄錠用500T液壓機(jī)進(jìn)行壓制，即得到成品ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料。
（9）制樣測(cè)試：將步驟（8）所述ZrO2彌散強(qiáng)化鉑材料取樣并制成一根長度為1m線徑為Φ0.5mm的絲材，在兩端外加10.8MPa外力下測(cè)材料在1400℃時(shí)的持久時(shí)間，發(fā)現(xiàn)該材料的高溫持久時(shí)間為17h。