專利名稱：一種氫化鋰溫等靜壓成型方法及其制備的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加工方法及其制備的產(chǎn)品，尤其是一種氫化鋰溫等靜壓成型方法及其制備的產(chǎn)品。更確切的說(shuō)是，涉及一種提高氫化鋰致密度和壓潰強(qiáng)度的等靜壓成型方法，對(duì)于降低氫化鋰的潮解和氧化影響，提高氫化鋰力學(xué)性能，改善組織結(jié)構(gòu)具有重要意義。
背景技術(shù)：
氫化鋰具有獨(dú)特的核性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)其具有高的氫密度和低的質(zhì)量密度的特點(diǎn)，可作為中子屏蔽材料、超輕結(jié)構(gòu)件和氫燃料來(lái)源。目前，氫化鋰材料主要是通過(guò)冷壓成型-燒結(jié)的方式獲得。所得到的氫化鋰制品的壓潰強(qiáng)度約為140MPa，致密度約為98.5%。氫化鋰極易潮解，遇水或水蒸氣水解。而氫化鋰制品的致密度對(duì)于其潮解及氧化性能有著重要影響。因此，如何進(jìn)一步提高氫化鋰制品的致密度，對(duì)于改善氫化鋰制品的性能具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種氫化鋰溫等靜壓成型方法及其制備的產(chǎn)品，該方法能夠有效提高氫化鋰致密體的力學(xué)性能，改善氫化鋰制品的組織結(jié)構(gòu)，延緩氫化鋰的潮解及氧化。采用本發(fā)明所制備的氫化鋰材料的致密度超過(guò)99.2%，能夠有效緩解氫化鋰的潮解及氧化，綜合性能得到顯著提高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種氫化鋰溫等靜壓成型方法，包括如下步驟:
步驟一、氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽?將氫化鋰粉末置于塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣30min 60min,然后在冷等靜壓壓力為200MPa 300MPa條件下，保壓5min lOmin，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号鳎?br> 步驟二、溫等靜壓包套的制備和封焊:向包套中裝入步驟一制作的氫化鋰?yán)鋲号?，采用真空電子束焊機(jī)對(duì)包套進(jìn)行焊接封裝，得氫化鋰封焊坯；
步驟三、溫等靜壓成型:將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為300°C 400°C，壓力為IOOMPa 150MPa，保溫保壓90min 120min，冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。所述包套為招合金包套。所述包套的內(nèi)徑為10 mm 200mm。所述包套的內(nèi)徑為50 mm 80mm。所述步驟一中，將氫化鋰粉末置于塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣60min，然后在冷等靜壓壓力為250MPa條件下，保壓5min，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号?；所述步驟二中，包套的內(nèi)徑為50mm ;所述步驟三中，將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為360°C，壓力為120MPa，保溫保壓120min，冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。
所述步驟一中，將氫化鋰粉末置于塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣60min，然后在冷等靜壓壓力為300MPa條件下，保壓5min，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号?；所述步驟二中，包套的內(nèi)徑為80mm ;所述步驟三中，將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為380°C，壓力為140MPa，保溫保壓120min，冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。作為優(yōu)選，步驟一中，氫化鋰粉末的粒徑為50 u m 300 u m,進(jìn)一步,氫化鋰粉末的粒徑為100 u m。采用前述氫化鋰溫等靜壓成型方法制備的產(chǎn)品。所述產(chǎn)品的致密度為99.2% 99.7%。本發(fā)明提供一種氫化鋰溫等靜壓成型方法及其制備的產(chǎn)品，該方法包括氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽洹氐褥o壓包套的制備和封焊、溫等靜壓成型三個(gè)步驟。首先將氫化鋰粉末采用機(jī)械震動(dòng)裝到塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣30min 60min，然后在冷等靜壓壓力為200MPa 300MPa條件下，保壓5min lOmin，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号?，該氫化鋰?yán)鋲号髅芏冗_(dá)到98%。然后向鋁合金包套中裝入步驟一制作的氫化鋰?yán)鋲号鳎捎谜婵针娮邮笝C(jī)對(duì)鋁合金包套進(jìn)行焊接封裝，得氫化鋰封焊坯。最后，將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。溫等靜壓是熱等靜壓在較低溫度范圍內(nèi)的通稱。本發(fā)明通過(guò)氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽?、溫等靜壓包套的制備和封焊、溫等靜壓成型三個(gè)步驟，能夠消除產(chǎn)品內(nèi)氣孔、裂紋、縮松、偏析以及應(yīng)力等內(nèi)部缺陷，提高產(chǎn)品的性能。采用本發(fā)明能夠有效解決現(xiàn)有氫化鋰制品致密度低的問(wèn)題，所制備產(chǎn)品的致密度超過(guò)99.2%，可達(dá)99.2% 99.7%，壓潰強(qiáng)度可達(dá)145MPa 2IOMPa。本發(fā)明能夠有效提高氫化鋰的致密度，在保證氫化鋰試樣致密度> 99.2%的同時(shí)，通過(guò)控制工藝條件，能夠大大地提高產(chǎn)品氫化鋰的壓潰強(qiáng)度，所制備產(chǎn)品的壓潰強(qiáng)度能夠達(dá)到145MPa 210MPa，能夠有效改善產(chǎn)品氫化鋰的組織結(jié)構(gòu)。本發(fā)明工藝成熟，操作簡(jiǎn)單，能夠制備出力學(xué)性能要 求更高的氫化鋰制品。


本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
圖1為實(shí)例I不同溫度條件下，溫等靜壓制備的氫化鋰的壓潰強(qiáng)度分析圖。圖2為實(shí)例I溫等靜壓后氫化鋰，在340°C的熱壓金相圖，圖中Icm相當(dāng)于實(shí)際的260 u m0圖3為實(shí)例I溫等靜壓后氫化鋰，在360°C的熱壓金相圖，圖中Icm相當(dāng)于實(shí)際的260 u m0圖4為實(shí)例2溫等靜壓后氫化鋰的金相圖。圖5為實(shí)例3溫等靜壓后氫化鋰的金相圖。
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。實(shí)施例1
I)氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽?將平均粒度100 u m的氫化鋰粉末采用機(jī)械震動(dòng)裝到塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣30min，再在200MPa條件下，冷等靜壓lOmin，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号鳌?)溫等靜壓包套的制備和封焊:將鋁合金棒材或管材加工為內(nèi)徑30mm的鋁合金包套，向鋁合金包套中裝入氫化鋰?yán)鋲号鳎谜婵针娮邮笝C(jī)進(jìn)行封裝焊接，得氫化鋰封焊坯。3)溫等靜壓成型:將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為340°C，壓力為lOOMPa，保溫保壓120min,冷卻后打開(kāi)招合金包套，即得產(chǎn)品。本實(shí)施例制備產(chǎn)品的壓潰強(qiáng)度為162MPa，致密度為99.3%。實(shí)施例2
I)氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽?將氫化鋰粉末采用機(jī)械震動(dòng)裝到塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣60min,再在250MPa條件下，冷等靜壓5min成型，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号鳌?)溫等靜壓包套的制備和封焊:將鋁合金棒材或管材加工為內(nèi)徑50mm的鋁合金包套，向鋁合金包套中裝入氫化鋰?yán)鋲号鳎谜婵针娮邮笝C(jī)進(jìn)行封裝焊接，得氫化鋰封焊坯。

3)溫等靜壓成型:將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為360°C，壓力為120MPa，保溫保壓120min,冷卻后打開(kāi)招合金包套，即得產(chǎn)品。本實(shí)施例制備產(chǎn)品的壓潰強(qiáng)度為205MPa，致密度為99.6%。實(shí)施例3
I)氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽?將平均粒度100 u m的氫化鋰粉末采用機(jī)械震動(dòng)裝到塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣60min，再在300MPa條件下，冷等靜壓5min，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号鳌?)溫等靜壓包套的制備和封焊:將鋁合金棒材或管材加工為內(nèi)徑80mm的鋁合金包套，向鋁合金包套中裝入氫化鋰?yán)鋲号鳎谜婵针娮邮笝C(jī)進(jìn)行封裝焊接，得氫化鋰封焊坯。3)溫等靜壓成型:將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為380°C，壓力為140MPa，保溫保壓120min,冷卻后打開(kāi)招合金包套，即得產(chǎn)品。本實(shí)施例制備產(chǎn)品的壓潰強(qiáng)度為149MPa，致密度為99.2%。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種氫化鋰溫等靜壓成型方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽?將氫化鋰粉末置于塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣30min 60min,然后在冷等靜壓壓力為200MPa 300MPa條件下，保壓5min lOmin，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号鳎? 步驟二、溫等靜壓包套的制備和封焊:向包套中裝入步驟一制作的氫化鋰?yán)鋲号?，采用真空電子束焊機(jī)對(duì)包套進(jìn)行焊接封裝，得氫化鋰封焊坯； 步驟三、溫等靜壓成型:將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為300°C 400°C，壓力為IOOMPa 150MPa，保溫保壓90min 120min，冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫化鋰溫等靜壓成型方法，其特征在于，所述包套為鋁合金包套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫化鋰溫等靜壓成型方法，其特征在于，所述包套的內(nèi)徑為10 mm 200mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氫化鋰溫等靜壓成型方法，其特征在于，所述包套的內(nèi)徑為50 mm 80mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫化鋰溫等靜壓成型方法，其特征在于，所述步驟一中，將氫化鋰粉末置于塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣60min，然后在冷等靜壓壓力為250MPa條件下，保壓5min，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号?；所述步驟二中，包套的內(nèi)徑為50_ ；所述步驟三中，將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為360°C，壓力為120MPa，保溫保壓120min,冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫化鋰溫等靜壓成型方法，其特征在于，所述步驟一中，將氫化鋰粉末置于塑料軟膜內(nèi)，封裝除氣60min，然后在冷等靜壓壓力為300MPa條件下，保壓5min，然后從塑料軟膜中脫除，即得氫化鋰?yán)鋲号?；所述步驟二中，包套的內(nèi)徑為80mm;所述步驟三中，將氫化鋰封焊坯進(jìn)行溫等靜壓，溫度為380°C，壓力為140MPa，保溫保壓120min,冷卻后打開(kāi)包套，即得產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述氫化鋰溫等靜壓成型方法制備的產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述氫化鋰溫等靜壓成型方法制備的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品的致密度為99.2%-99.Tl。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氫化鋰溫等靜壓成型方法，目的在于進(jìn)一步提高氫化鋰制品的致密度，改善氫化鋰制品的性能，該方法包括氫化鋰?yán)鋲号鞯闹苽洹氐褥o壓包套的制備和封焊、溫等靜壓成型三個(gè)步驟。本發(fā)明的該方法能夠有效提高氫化鋰致密體的力學(xué)性能，改善氫化鋰制品的組織結(jié)構(gòu)，延緩氫化鋰的潮解及氧化。采用本發(fā)明所制備的氫化鋰材料的致密度超過(guò)99.2%，能夠有效緩解氫化鋰的潮解及氧化，綜合性能得到顯著提高。
文檔編號(hào)B30B12/00GK103213302SQ201310161679
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者龐曉軒, 曾大鵬, 李強(qiáng), 雷洪波, 楊維才, 劉朋闖, 李啟壽, 楊曉峰, 范輝, 王錫勝, 胡勇, 陳正覺(jué), 唐軍, 畢小玉, 張博, 孫黎 申請(qǐng)人:四川材料與工藝研究所