[发明专利]一种储氢无裂纹锆钛铜合金电极源片的制备工艺

权利要求书

1.一种储氢无裂纹锆钛铜合金电极源片的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

（a）采用金属钛、金属锆和金属铜作为原料，根据原料的配比，采用水冷铜坩埚电磁感应真空悬浮熔炼的方法制备锆钛铜合金；

（b）将步骤（a）得到的锆钛铜合金锭加工成一定形状和尺寸的样品，并对其表面进行一系列预处理；

（c）将步骤（b）得到的锆钛铜合金样品进行吸氢反应，制备出成品；

所述的步骤（a）包括以下具体步骤：

（a1）将金属钛、金属锆和金属铜的表面抛光，去掉氧化膜，再破碎形成颗粒，颗粒的直径不小于坩埚瓣缝；

（a2）按配比称重，将钛首先放入坩埚底部，再放入铜，最后放入锆，所述原料的配比为：金属钛占合金重量的25-70%，金属锆占合金重量的25-70%，金属铜占合金重量的5-10%；

（a3）抽真空，并通入氩气进行多次置换，最终形成氩气的工作气氛；步骤a3具体为：开启真空泵组及真空阀门对真空悬浮炉抽真空，当真空度高于1×10^-2Pa时，关闭抽气通道阀门，充入氩气至一定压力，关闭充氩通道阀门；然后重新打开抽气通道抽光炉内氩气，真空度高于1×10^-2Pa时，再充入氩气至一定压力，关闭充氩通道阀门，氩气置换最少进行两次，以排空炉内的氧气等杂质气体，最后通入一定压力的氩气作为工作气体，准备熔炼；

（a4）开启高频电源进行一次悬浮熔炼，由小至大缓慢增加电流，以便除去气体杂质，当气体杂质挥发明显时，保持加热电流观察杂质气体蒸发状况，明显减少时再提升加热电流，当固体金属全部熔化后，提高温度，使合金熔体加强搅拌和增加悬浮高度并保温1分钟左右，然后逐步降温，形成合金铸锭；

（a5）取出合金铸锭，并将合金铸锭倒置重新放入坩埚，重复（a3）步骤，抽真空并通入氩气进行多次置换，最终形成氩气的工作气氛；

（a6）开启高频电源进行二次悬浮熔炼，由小至大缓慢增加电流，当合金铸锭全部熔化后，提高温度，使合金熔体加强搅拌和增加悬浮高度并保温1分钟左右，然后缓慢降温，在熔体凝固过程中，控制降温速度，使熔体上表面保持形貌规则，不挂壁，不偏斜。

2.根据权利要求1所述的一种储氢无裂纹锆钛铜合金电极源片的制备工艺，其特征在于，所述步骤（b）包括以下步骤：

（b1）将合金铸锭加工成一定形状和尺寸的样品；

（b2）采用球磨机对样品表面进行机械研磨和抛光，研磨粉采用Al₂O₃粉；

（b3）将抛光后的工件首先在热碱中除油脂，然后在弱酸中清除氧化层，然后用去离子水洗净，再放入酒精中进行超声清洗5min；

（b4）将工件烘干并称重，称重精度达到0.01mg，制成锆钛铜样品工件。

3.根据权利要求1所述的一种储氢无裂纹锆钛铜合金电极源片的制备工艺，其特征在于，所述步骤（c）包括以下具体步骤：

（c1）将步骤（b）处理完成的锆钛铜样品工件放入真空腔体并抽真空，真空腔室内的真空度小于2*10^-4pa；

（c2）设置升温曲线，并按照升温曲线将工件加热至一定温度进行放气；

（c3）将温度降至420~520℃且温度稳定后，快速关闭真空泵抽气口并充入氢气，进行吸氢反应；

（c4）设置降温曲线使得吸氢反应进行一定时间，将吸氢后的工件进行冷却至室温，得到储氢无裂纹锆钛铜合金电极源片成品。