[发明专利]一种U基非晶合金及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及核材料非晶合金技术领域，尤其涉及一种U基非晶合金及其制备方法和应用。本发明提供了一种U基非晶合金，按原子百分比计，包括55％～65％U、5％～15％Al和余量的第Ⅷ族金属元素；所述第Ⅷ族金属元素包括Fe或Co。所述U基非晶合金具有很高的非晶形成能力和更强的热稳定性能。

技术领域

本发明涉及核材料非晶合金技术领域，尤其涉及一种U基非晶合金及其制备方法和应用。

背景技术

铀合金早在上个世纪50年代已有报道，当时Bleiberg等人在期刊《Transactionsof the American Institute of Mining and Metallurgical Engineers》第212卷报道采用辐照方法首次获得U-Si系非晶。在上个世纪80年代，这种非晶合金研究达到高潮，其中代表性工作是Giessen等人在期刊《Acta Metallurgica》第30卷和“Proceedings of the 3rdinternational Conference on Rapid Quenching”国际会议上公布了U-M(M＝Fe、Mn、Co、Ni、Cr、V、Si、Os、Ir、Pd)系列二元非晶合金，以及Drehman等人在期刊《Journal of Non-Crystalline Solids》第76卷中系统地研究了U-Fe、U-Ni和U-Co系非晶合金。之后到1996年，Gambino等人在美国专利US5534360中公布了U-L(L＝N，P，As，Sb，Bi，S，Se，Te，Po)系列非晶材料。上述非晶合金材料都是由国外研究机构报道，不过非晶形成能力不高，因而应用受限。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种U基非晶合金及其制备方法和应用，所述U基非晶合金具有很高的非晶形成能力。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种U基非晶合金，按原子百分比计，包括55％～65％U、5％～15％Al和余量的第Ⅷ族金属元素；所述第Ⅷ族金属元素包括Fe或Co。

优选的，所述第Ⅷ族金属元素还包括Ir或Os。

优选的，所述U基非晶合金为U_57.1Co_28.6Al_14.3、U_64.3Co_28.6Al_7.1、U_57.1Fe_28.6Al_14.3、U_64.3Fe_28.6Al_7.1、U_57.1Co_21.45Al_14.3Ir_7.15、U_57.1Co_28.6Al_7.15Ir_7.15、U_57.1Fe_21.45Al_14.3Os_7.15或U_57.1Fe_28.6Al_7.15Os_7.15。

本发明还提供了上述技术方案所述的U基非晶合金的制备方法，包括以下步骤：

按照所述U基非晶合金中各金属元素的配比，将U、Al和第Ⅷ族金属混合，进行电弧熔炼，得到铀合金母锭；

对所述铀合金母锭进行感应加热熔化后，将得到的合金熔体进行甩带，得到所述U基非晶合金。

优选的，所述电弧熔炼采用氩弧进行熔炼，所述氩弧采用的气体为氩气。

优选的，所述电弧熔炼的电流为200～700A，时间为1～4min。

优选的，所述感应加热熔化在氩气气氛中进行；