[发明专利]一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工方法及其制备的产品，尤其是一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品。更确切的说是，涉及一种提高氢化锂致密度和压溃强度的等静压成型方法，对于降低氢化锂的潮解和氧化影响，提高氢化锂力学性能，改善组织结构具有重要意义。

背景技术

氢化锂具有独特的核性质和化学性质，同时其具有高的氢密度和低的质量密度的特点，可作为中子屏蔽材料、超轻结构件和氢燃料来源。

目前，氢化锂材料主要是通过冷压成型-烧结的方式获得。所得到的氢化锂制品的压溃强度约为140MPa，致密度约为98.5%。

氢化锂极易潮解，遇水或水蒸气水解。而氢化锂制品的致密度对于其潮解及氧化性能有着重要影响。因此，如何进一步提高氢化锂制品的致密度，对于改善氢化锂制品的性能具有重要意义。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品，该方法能够有效提高氢化锂致密体的力学性能，改善氢化锂制品的组织结构，延缓氢化锂的潮解及氧化。采用本发明所制备的氢化锂材料的致密度超过99.2%，能够有效缓解氢化锂的潮解及氧化，综合性能得到显著提高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氢化锂温等静压成型方法，包括如下步骤：

步骤一、氢化锂冷压坯的制备：将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气30min～60min，然后在冷等静压压力为200MPa～300MPa条件下，保压5min～10min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；

步骤二、温等静压包套的制备和封焊：向包套中装入步骤一制作的氢化锂冷压坯，采用真空电子束焊机对包套进行焊接封装，得氢化锂封焊坯；

步骤三、温等静压成型：将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为300℃～400℃，压力为100MPa～150MPa，保温保压90min～120min，冷却后打开包套，即得产品。

所述包套为铝合金包套。

所述包套的内径为10 mm～200mm。

所述包套的内径为50 mm～80mm。

所述步骤一中，将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气60min，然后在冷等静压压力为250MPa条件下，保压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；所述步骤二中，包套的内径为50mm；所述步骤三中，将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为360℃，压力为120MPa，保温保压120min，冷却后打开包套，即得产品。

所述步骤一中，将氢化锂粉末置于塑料软膜内，封装除气60min，然后在冷等静压压力为300MPa条件下，保压5min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯；所述步骤二中，包套的内径为80mm；所述步骤三中，将氢化锂封焊坯进行温等静压，温度为380℃，压力为140MPa，保温保压120min，冷却后打开包套，即得产品。作为优选，步骤一中，氢化锂粉末的粒径为50μm～300μm，进一步，氢化锂粉末的粒径为100μm。

采用前述氢化锂温等静压成型方法制备的产品。

所述产品的致密度为99.2%～99.7%。

本发明提供一种氢化锂温等静压成型方法及其制备的产品，该方法包括氢化锂冷压坯的制备、温等静压包套的制备和封焊、温等静压成型三个步骤。首先将氢化锂粉末采用机械震动装到塑料软膜内，封装除气30min～60min，然后在冷等静压压力为200MPa～300MPa条件下，保压5min～10min，然后从塑料软膜中脱除，即得氢化锂冷压坯，该氢化锂冷压坯密度达到98%。然后向铝合金包套中装入步骤一制作的氢化锂冷压坯，采用真空电子束焊机对铝合金包套进行焊接封装，得氢化锂封焊坯。最后，将氢化锂封焊坯进行温等静压，冷却后打开包套，即得产品。

温等静压是热等静压在较低温度范围内的通称。本发明通过氢化锂冷压坯的制备、温等静压包套的制备和封焊、温等静压成型三个步骤，能够消除产品内气孔、裂纹、缩松、偏析以及应力等内部缺陷，提高产品的性能。采用本发明能够有效解决现有氢化锂制品致密度低的问题，所制备产品的致密度超过99.2%，可达99.2%～99.7%，压溃强度可达145MPa～210MPa。

本发明能够有效提高氢化锂的致密度，在保证氢化锂试样致密度≥99.2%的同时，通过控制工艺条件，能够大大地提高产品氢化锂的压溃强度，所制备产品的压溃强度能够达到145MPa～210MPa，能够有效改善产品氢化锂的组织结构。本发明工艺成熟，操作简单，能够制备出力学性能要求更高的氢化锂制品。

附图说明