[发明专利]热还原法制备铝钇中间合金的方法

说明书

本发明公开了一种热还原法制备铝钇中间合金的方法，包括：按铝钇中间合金的成分计算并称量铝材、碱金属卤化物，以及钇的氧化物或卤化物；将铝材放入加热炉中熔化，按比例加入钇的氧化物或卤化物和碱金属卤化物；在750～1500℃保温热还原20～200min；待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝钇中间合金。本发明具有成本较低、操作方便和工艺灵活的优点，制取的铝钇中间合金成分稳定。

技术领域

本发明涉及一种稀土铝中间合金制备技术，具体说，涉及一种热还原法制备铝钇中间合金的方法。

背景技术

铝及铝合金具有比强度高、塑韧性较好和可加工性能好等优点，广泛应用于建筑、航天航空、汽车和电力传输等众多领域。随着科学技术的不断发展，对铝及铝合金的性能提出了更高的要求，必须开发新型高性能铝合金、提升传统铝合金的综合性能来满足应用需求。微合金化是改善传统铝合金组织性能和开发新型高性能铝合金的有效手段。钇对铝及铝合金具有细化作用、变质作用、净化作用，可提高铝及铝合金力学性能和耐腐蚀性能。

自然界中，钇与其他重稀土元素共生存在，且在地壳中丰度较高。重稀土矿的名称通常也以钇作为代表，如磷钇矿、褐钇铌矿、高钇离子型矿和中钇富铕离子型矿等。有资料报道，我国氧化钇工业储量达22万t，约占世界总储量的43％，居世界首位。由于金属钇较活泼，易氧化，烧损严重，难以加入铝合金内。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种热还原法制备铝钇中间合金的方法，具有成本较低、操作方便和工艺灵活的优点，制取的铝钇中间合金成分稳定。

技术方案如下：

一种热还原法制备铝钇中间合金的方法，包括：

按铝钇中间合金的成分计算并称量铝材、碱金属卤化物，以及钇的氧化物或卤化物；

将铝材放入加热炉中熔化，按比例加入钇的氧化物或卤化物和碱金属卤化物；

在750～1500℃保温热还原20～200min；

待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝钇中间合金。

进一步：钇的氧化物选用氧化钇，钇的卤化物选用氯化钇、氟化钇、溴化钇或者碘化钇。

进一步：碱金属卤化物选用氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化锂、氯化锰、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁、氟化锂、氟化锰、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、溴化锂、溴化锰、碘化钠、碘化钾、碘化钙、碘化镁、碘化锂、碘化锰、氟铝酸钠或者氟铝酸钾。

进一步：加热炉选用感应炉、电阻炉、燃气炉或电弧炉。

进一步：冷却方式为空冷或水冷。

进一步：铝材选用工业纯铝或精铝。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

制备稀土铝中间合金的方法目前有熔配法、电解法和热还原法三种。热还原法相对于熔配法和电解法而言，具有成本较低、设备简单、操作方便和工艺灵活的优点。与现有技术相比，本方法制备的铝钇中间合金成本低、偏析小、成分稳定，第二相粒子分散均匀，内部无明显缺陷，且制备环境要求和设备要求简单，适合工业化生产和规模化应用。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

热还原法制备铝钇中间合金的方法，包括：