專利名稱：通過非貴金屬氧化物的細小顆粒彌散硬化的不含金鉑材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過非貴金屬氧化物的細小顆粒彌散硬化的不含金的鉑材。
從DE 197 14 365 A1可知一種通過非貴金屬氧化物的細小顆粒彌散硬化的鉑材，在此，非貴金屬是鈰或元素釔、鋯和鈰中的至少二種元素的混合物，非貴金屬含量為0.005-1重量％，至少75重量％的非貴金屬以氧化物形態(tài)存在，并且非貴金屬氧化物是基于以致密形態(tài)存在的鉑-非貴金屬-合金在氧化介質(zhì)中于600-1400℃下熱處理形成的。
制備這種材料的不足之處在于如下事實，為了得到所需要的氧化度，氧化處理過程所需的時間一段要200-400小時，對于這種非常昂貴的材料，就要導(dǎo)致巨額資金積壓。
上述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的彌散硬化的不含金的鉑材以及通過根據(jù)權(quán)利要求10的相應(yīng)的制備方法，和通過根據(jù)權(quán)利要求23-28的應(yīng)用而得到解決。
本發(fā)明的非貴金屬氧化物細小顆粒彌散硬化的不含金的鉑材中含有非貴金屬，該非貴金屬或者是含量為0.01-0.5重量％的鈧，或者是由鈧和元素鋯、釔、鈰中的至少一種元素的混合物/合金，其中非貴金屬總含量為0.05-0.5重量％。
本發(fā)明的實質(zhì)是，通過應(yīng)用非貴金屬鈧部分或全部代替釔，可大量縮短達到所需氧化度的氧化處理的時間。
為有利于這種材料的應(yīng)用和進一步加工應(yīng)達到75％的氧化度，因為在較小的氧化度下，所需要的機械強度在所有情況下都不能實現(xiàn)，例如在玻璃熔體中有增加腐蝕的危險，并損害材料的可焊接性。
如果非貴金屬氧化物的形成是基于以致密的形態(tài)，例如以2至3毫米厚的薄板材形態(tài)存在的鉑-非貴金屬-合金在氧化介質(zhì)中于600-1400℃下熱處理，那么這又是有利的，因為這些條件證明是有效的。在此，本發(fā)明所指的氧化介質(zhì)是在600-1400℃的溫度下對非貴金屬起氧化作用，然而對貴金屬不起氧化作用。氧化介質(zhì)最好是空氣、氧、水蒸氣氣氛或水蒸氣和水、惰性氣體特別是氦氣或氬氣或氮氣的混合氣體氣氛。
如果至少有90重量％的非貴金屬以氧化物存在證明是特別有益的。
特別是當(dāng)鉑-銠合金中銠含量為1-25，特別是10重量％，或在鉑-銥合金中銥含量為1-30，特別是10重量％時，在此相應(yīng)的數(shù)值內(nèi)它適用于彌散硬化的鉑材、彌散硬化的鉑-銠合金或者鉑-銥合金。
在按照本發(fā)明制備的通過非貴金屬細小顆粒彌散硬化的不合金鉑材時，鉑-非貴金屬合金被熔融、澆鑄和熱處理氧化，在此，非貴金屬或者是含量為0.01-0.5重量％的鈧，或者是由鈧和元素鋯、釔、鈰元素中至少一種金屬的混合物/合金，該混合物/合金中非貴金屬的總含量為0.05-0.5重量％。
首先，經(jīng)過氧化以后，至少75重量％，特別是90重量％的非貴金屬被氧化和/或氧化是借助在氧化介質(zhì)中于600-1400℃下通過熱處理進行，這已被證實是有利的。
特別是空氣、氧氣、水蒸氣氣氛或者由水蒸氣和氫、惰性氣體或氮組成的混合物氣氛被證明可作為氧化介質(zhì)。
另一個優(yōu)點是，不僅熔融的和澆鑄的鉑-非貴金屬合金而且彌散硬化的鉑材均具有非常好的變形性能和焊接性能，這就使得在熱處理氧化之前和/或之后能應(yīng)用冷成形、熱成形或在熱處理氧化之前可應(yīng)用焊接方法。根據(jù)后一種措施方法，使得焊縫和基材在最大程度上具有相同的微觀結(jié)構(gòu)和相同的強度值。
在如下的含量值下，它適用于彌散硬化的鉑材、彌散硬化的鉑-銠合金或鉑-銥合金，即特別是鉑-銠合金中銠含量為1-25重量％，最好是10重量％，或鉑-銥合金中銥含量為1-30重量％，最好是10重量％。
按照本發(fā)明的鉑材適用于所有的要求耐高溫的應(yīng)用領(lǐng)域。特別適合應(yīng)用于玻璃工業(yè)和實驗室使用的儀器及用于制備涂層。
此外，含有非貴金屬的、并在氧化時至少有部分進入到本發(fā)明的彌散硬化的鉑材中的該非貴金屬是可氧化的那種不含金的鉑材在作為焊接添加材料方面的應(yīng)用證明是有效的?；谏鲜?，使得焊縫和基材在最大程度上能具有相同的微觀結(jié)構(gòu)和相同的強度值。
總之，用鍶來代替釔用于以非貴金屬細小顆粒彌散硬化的鉑材中證明是有效的，特別是按照本發(fā)明的钚材中。
所舉例子表
實施例1＝根據(jù)本發(fā)明實施例2＝按照DE 197 14 365.2實施方案從該表中可以清楚地獲知，在這具體情況下，用鈧來代替釔可使所含的非貴金屬達到完全氧化所需幾乎可縮短一半。
合金的理論最大氧含量基于如下假設(shè)，即在合金中所含的非貴金屬釔、鈧和鋯按完全氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)計算量的氧化物Y2O3、Sc2O3和ZrO2。然而，常常被確定會少許超過該名義最大值，這是因為另外的和在合金中以雜質(zhì)存在的非貴金屬如硅和鋁，也被氧化。
權(quán)利要求
1.一種以非貴金屬氧化物細小顆粒彌散硬化的不含金的鉑材，其中，非貴金屬或者是含量為0.01-0.5重量％的鈧，或者是鈧和元素鋯、釔、鈰中的至少一種金屬的混合物/合金，該混合物/合金中非貴金屬的總含量為0.05-0.5重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鉑材，其特征在于，至少75重量％的非貴金屬以氧化物形態(tài)存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中之一的鉑材，其特征在于，非貴金屬氧化物是基于以致密狀態(tài)的鉑-非貴金屬-合金在氧化介質(zhì)中于600℃-1400℃下熱處理而形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中之一的鉑材，其特征在于，至少90重量％的非貴金屬以氧化物形態(tài)存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中之一的鉑材，其特征在于，該鉑材是由彌散硬化的鉑、彌散硬化的鉑-銠合金或彌散硬化的鉑-銥合金組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的鉑材，其特征在于，鉑-銠合金中銠含量為1-25重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的鉑材，其特征在于，鉑-銠合金中的銠含量為10重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的鉑材，其特征在于，鉑-銥合金中銥含量為1-30重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的鉑材，其特征在于，鉑-銥合金中銥含量為10重量％。
10.一種通過非貴金屬氧化的細小顆粒彌散硬化的不含金的鉑材的生產(chǎn)方法，其特征在于，鉑-非貴金屬-合金經(jīng)熔融、澆鑄和熱處理氧化，其中此非貴金屬或者是含量為0.01-0.5重量％的鈧，或者是鈧和元素鋯、釔、鈰中的至少一種金屬的混合物/合金，混合物/合金中的非貴金屬總含量為0.05-0.5重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，經(jīng)過氧化之后，至少75重量％的非貴金屬被氧化。
12.根據(jù)權(quán)利要求10-11中之一的方法，其特征在于，氧化是在氧化介質(zhì)中于600-1400℃下通過熱處理進行的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11-12中之一的方法，其特征在于，經(jīng)過氧化之后，至少90重量％的非貴金屬被氧化。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中之一的方法，其特征在于，由空氣、氧、水蒸氣組成的氣氛或由水蒸氣和氫、惰性氣體或氮的混合氣氛用作為氧化介質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中之一的方法，其特征在于，在熱處理氧化之前和/或之后進行冷成形。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中之一的方法，其特征在于，在熱處理氧化之前和/或之后進行熱成形。
17.根據(jù)權(quán)利要求10-16中之一的方法，其特征在于，在熱處理氧化之前采用焊接方法。
18.根據(jù)權(quán)利要求10-17中之一的方法，其特征在于，應(yīng)用由鉑、鉑-銠合金或鉑-銥合金級忝鉑材。
19.根據(jù)權(quán)利要求10-18中之一的方法，其特征在于，銠含量為1-25重量％的含銠鉑-非貴金屬合金被熔融和澆鑄。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，應(yīng)用銠含量為10重量％的鉑-銠合金。
21.根據(jù)權(quán)利要求10-18中之一的方法，其特征在于，銥含量為1-30重量％的含銥鉑-非貴金屬合金被熔融和澆鑄。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其特征在于，應(yīng)用銥含量為10重量％的鉑-銥合金。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之一彌散硬化的鉑材在玻璃工業(yè)中所用儀器中的應(yīng)用。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之一的彌散硬化的鉑材在實驗室中所用儀器中的應(yīng)用。
25.根據(jù)權(quán)利要求1-9中之一的彌散硬化的鉑材在制備涂層中的應(yīng)用。
26.含非貴金屬的、并在氧化時至少有部分進入權(quán)利要求1-9中之一的彌散硬化鉑材的該非貴金屬是可氧化的這種不含金的鉑材作為焊接添加材料的應(yīng)用。
27.以鈧代替釔在通過非貴金屬氧化物細小顆粒彌散硬化的鉑材中的應(yīng)用。
28.以鈧代替釔在權(quán)利要求1-9中之一的鉑材中的應(yīng)用。
29.以鈧代替釔在根據(jù)利要求10-22中之一的方法以制備鉑材中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備一種以非貴金屬氧化物細小顆粒彌散硬化的不含金的鉑材,其中非貴金屬或者是含量為0.01－0.5重量%的鈧,或者是由鈧和元素鋯、釔、鈰中的至少一種金屬的混合物/合金,該混合物/合金中的非貴金屬總含量為0.05－0.5重量%。
文檔編號C22F1/14GK1344811SQ01133170
公開日2002年4月17日 申請日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者H·曼哈德特, D·F·盧普頓, W·科克 申請人:W.C.賀利氏股份有限兩合公司