液-液稀土掺杂MoO3均匀粉体的制备工艺研究.pdf

第29卷第2期 中 国 稀 土 学 报 2011年4月 液-液稀土掺杂M003均匀粉体的制备工艺研究 杨涤心¨，王 攀2，魏世忠3，李继文1，徐流杰3 3．河南省耐磨材料工程技术研究中心，河南洛阳471003) 摘要：为了制取掺杂均匀的高性能稀土氧化物钼合金，采用液-液掺杂新工艺将稀土硝酸盐溶液加入到多钼酸铵溶液中，并向溶液中加入柠 檬酸作为络合剂，加入硝酸调节溶液的pH值，当柠檬酸根离子将稀土离子和带正电的钼酸根离子完全络合后，即可采用溶胶—凝胶技术制备 出于凝胶。当初始溶液的pH=1—1．5且柠檬酸的添加量为仲钼酸铵质量的1．19倍时可以制备出成胶效果最好的干凝胶。继而将于凝胶在 560℃下直接烧结，制得的均匀掺杂稀土氧化物的M003混合粉体，可直接用于高性能稀土氧化物钼合金的制备。 关键词：液-液掺杂；溶胶—凝胶技术；稀土掺杂钼合金；M003 ． 中图分类号：TF841．2；TF845文献标识码：A 文章编号：1000—4343(2011)02—0201—06 向钼基体中加入稀土元素构成稀土氧化物掺 获得掺杂粉末。为了避免液．液掺杂过程中沉淀物 杂钼合金，在烧结过程中，钼和稀土氧化物颗粒间 颗粒的团聚现象，添加络合剂使沉淀物溶解，并采 形成烧结瓶颈，并互相靠拢直到某一临界点。烧结 用溶胶．凝胶技术制取掺杂十分均匀的粉体。同时 完成以后，稀土氧化物大部分弥散分布在钼颗粒 对影响掺杂粉末的诸因素进行了研究。 晶界处，另外一些弥散分布在钼晶内孔隙处。因 1 实 验 此，稀土氧化物在钼中主要起弥散强化作用[1]。掺 杂元素种类和含量不同的稀土氧化物钼合金可分 1．1原材料 别用于耐高温材料及电子阴极发射材料。近年来， 稀土氧化物掺杂钼合金因其明显的优越性，已作 钼酸铵的特点是溶解度较高、易分解且不带入杂 为高性能钼材广泛生产心娟】。 质元素。 目前掺杂稀土到钼基体中的工艺主要有固一固 稀土盐分别选用硝酸镧和硝酸钇，分子式分 掺杂和液一固掺杂，但前者在制取低稀土钼材时很 难保证掺杂均匀，后者在加入调浆不均或烘干出 初始溶液的pH值对成胶效果及制粉质量的影 现偏析时的均匀性也难以保证，并且后续工序长， 响很大，为使络合剂能够与钼酸铵离子以及稀土 投入设备多。如果先将掺杂基体和掺杂剂以溶液 离子充分络合形成稳定化合物，需要控制初始溶 方式混合在一起，即以液一液掺杂工艺制备掺杂粉 液的pH值在一定的范围内。试验中选用稀HNO， 末体，再用这种粉末制备稀土氧化物掺杂钼合金， 作为pH值调节剂。 由于液一液掺杂能保证各种成分在溶液中混合均 络合剂选用柠檬酸。在本试验中，柠檬酸必须 匀，这就为制取高性能稀土氧化物钼合金提供了 充分络合钼基体和稀土元素，因此柠檬酸的用量 前提条件口]。液．液掺杂是一种新型的生产工艺， 对试验结果影响很大。 目前研究较少，其工艺还处于试验、探索阶 1．2液一液掺杂技术路线 段【7邝J。本文采用将稀土硝酸盐溶液加入到多钼酸 本实验采用的是液一液掺杂技术路线，仲钼酸 铵溶液中进行液一液掺杂，再采用蒸发结晶的方法 铵、稀土硝酸盐、络合剂以及硝酸盐必须以溶液的 收藕日期：2010—10—10；修订日期：2011—02—27 基金项目：国家自然科学基金项目，河南省重点科技攻关项目(092102213111)资助 作者简介：杨涤心(1951一)，男，硕士，教授；研究方向：有色冶金及稀土应用 II,通讯联系人(E—m面：wangyiydx@163．锄) 万方数据 中国稀土学报