科技成果

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成果名称: 新型钼合金化技术研究及产业化

成果登记号: 9612014Y0416

第一完成单位: 金堆城钼业集团有限公司

联 系 人: 宁振茹

成果类型: 应用技术

技术领域: 新材料

成果简介:

1、应用领域:       该项目研究成果应用于钼金属加工领域。这种新型纳米掺杂工艺不但可以保证第二相粒子呈纳米尺度、均匀分布于钼金属的晶内和晶界,实现钼合金的纳米微粒弥散强韧化,而且可以消除传统固-液掺杂工艺存在的氮氧化物污染问题,实现钼合金的绿色清洁生产。2、技术原理:1)利用纳米粒子尺寸小、表面原子占比大、原子配位严重不足、表面能高的表面效应,获得乳状的纳米粉末悬浮液;在一定压力下,采用雾状喷淋的方法,将其均匀弥散在MoO2粉末中,进而还原获得具有均匀分布的纳米第二相粒子的钼合金粉末。2)在钼合金的掺杂过程中,采用纳米粒子悬浮液代替掺杂元素的硝酸盐溶液,彻底消除传统固-液喷雾掺杂工艺的氮氧化物气体污染问题。3)利用机械搅拌的冲击作用,采用100g粉末:≥2000ml去离子水的固液比,经过30min以上的机械搅拌,在无须加入纳米粒子分散剂的情况下,使纳米粒子在液体介质中分散为单颗粒;利用一种多孔弧旋式喷头和导流结构,使纳米粒子悬浮液既能顺利喷淋到MoO2粉末中,又不至于喷淋过快而造成纳米粒子局部富集。4)在一定的固液比和温度条件下,制备出粘结剂胶体,将其与掺杂粉体混合、压制成片状。利用能量弥散X射线谱法原理,采用扫描电镜法对压片整体或部分进行分析,获得了一种钼合金粉末掺杂元素分布微观均匀性检测方法。3、项目达到的目标:(1)开发了新型钼合金纳米掺杂工艺,解决了纳米掺杂粒子的分布均匀性问题,实现了尺度在20~40nm之间第二相微粒的弥散强化,在保证强度的前提下,显著提高了钼合金的塑性。Φ1.8mmMo-La合金丝材的室温延伸率从7~8%提高到10~13%,厚度0.2mmMo-La合金板材(加工态)的杯凸值从2~3mm提高到3.81~4.09mm。(2)所开发工艺采用纳米粒子悬浮液代替掺杂元素的硝酸盐溶液,整个掺杂过程无氮氧化物气体排出;(3)所开发工艺使本公司的钼合金粉末产能由495吨/年提高到1485吨/年。2011年12月~2014年1月,经过近两年的产业化生产,生产钼合金粉3240t,实现产值64800万元,上缴利税11016万元,利润4860万元。具有显著的经济和社会效益。(4)所开发的介质中纳米粉体分散稳定性和钼合金粉末掺杂元素分布微观均匀性检测方法,保证了工艺的稳定性。相关检测方法未见国内外文献报道。4、成果的创造性、先进性(1)本项目的研究成果避免了传统固-液掺杂工艺存在的氮氧化物污染问题,实现了钼合金的绿色环保生产;(2)本项目开发的新型钼合金纳米掺杂工艺,解决了纳米掺杂粒子的分布均匀性问题,实现了尺度在20~40nm之间第二相微粒的弥散强化,在保证强度的前提下,显著提高了钼合金的塑性。其技术原理及装备未见国内外文献报道;(3)本项目开发的介质中纳米粉体分散稳定性和钼合金粉末掺杂元素分布微观均匀性检测方法,保证了工艺的稳定性。相关检测方法未见国内外文献报道;       综上所述,该研究成果整体达到了国际先进水平。