[发明专利]高纯钇的制备方法、氢化钇芯块的制备方法及氢化钇芯块有效
申请号: | 202111254829.0 | 申请日: | 2021-10-27 |
公开(公告)号: | CN113969361B | 公开(公告)日: | 2023-05-16 |
发明(设计)人: | 赵艳丽;段振刚;辛勇;粟敏;李权;李垣明;张林;任全耀;唐昌兵;杨雯;高士鑫;吕新知;岳慧芳;惠永博;邱玺;刘仕超 | 申请(专利权)人: | 中国核动力研究设计院 |
主分类号: | C22B59/00 | 分类号: | C22B59/00;C22B5/04;C22B9/02;C01B3/00 |
代理公司: | 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 | 代理人: | 梁田 |
地址: | 610000 四川省*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高纯 制备 方法 氢化 钇芯块 | ||
1.一种氢化钇芯块的制备方法,其特征在于:包括:
将利用高纯钇的制备方法得到的高纯钇与高纯度的氢气反应,得到饱和吸氢的氢化钇粉体;
烧结处理所述氢化钇粉体得到氢化钇芯块;
饱和吸氢的氢化钇粉体中钇与氢的摩尔比为1:2.6-3;氢气的压力为2~4MPa,反应温度为300~320℃,反应时间为3~4h;
所述氢化钇粉体的粒径为100~1000目;
所述烧结处理为热压烧结时,烧结温度为600~1000℃,保温4-7h,压头压力为25-38MPa,烧结气氛为氩气;
所述烧结处理为无压烧结时,烧结温度为600~1000℃,保温4-10h,烧结气氛为氩气;
所述氢化钇芯块中的钇和氢的摩尔比为1:1.8~2.3,氢化钇芯块的致密度在94.8%以上,氢化钇芯块的开气孔率<1%。
2.如权利要求1所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,高纯钇的制备方法包括:
对硝酸钇进行除杂处理,得到第一硝酸钇;
采用第一硝酸钇与氢氟酸制备得到氟化钇;
采用金属钙与氟化钇进行热还原反应得到金属钇;
金属钇经过1次以上热蒸馏提纯,再利用真空电子束重熔提纯后,得到高纯钇。
3.如权利要求2所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,所述硝酸钇的制备方法包括:以5N氧化钇为原料与硝酸反应,制备得到硝酸钇;所述5N氧化钇与硝酸的比例为1000mg:50ml;反应时间为2-2.5h。
4.如权利要求3所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,所述对硝酸钇进行除杂处理,得到第一硝酸钇;包括:
调节硝酸钇的pH值为2.75-2.85;
采用载酰胺酸树脂提纯硝酸钇,得到第一硝酸钇。
5.如权利要求4所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,所述采用第一硝酸钇与氢氟酸制备得到氟化钇;包括:
将氢氟酸与第一硝酸钇混匀反应,得到氟化钇沉淀;
将氟化钇沉淀真空干燥后,得到氟化钇;
所述氢氟酸与第一硝酸钇的摩尔比为1.5以上:1。
6.如权利要求5所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,所述采用金属钙与氟化钇进行热还原反应得到金属钇;包括:
将摩尔比为3.1~3.5:2的金属钙和氟化钇,在1500~1600℃,保护气氛下反应4~5h,得到金属钇。
7.如权利要求6所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,硝酸为优级纯硝酸,氢氟酸为优级氢氟酸;
所述金属钙为经过1次以上热蒸馏提纯以及至少一次真空电子束重熔提纯的金属钙;金属钙的热蒸馏提纯的条件为真空度4×10-5Pa以上,蒸馏温度1700℃;真空电子束重熔提纯得到的金属钙中O含量低于800ppm,F含量低于25ppm;
金属钇的热蒸馏提纯条件为真空度4×10-5Pa以上,蒸馏温度1700℃。
8.如权利要求7所述氢化钇芯块的制备方法,其特征在于,还包括:将所述氢化钇芯块根据测量尺寸加工后进行抛光处理,得到氢化钇芯块成品。
9.一种采用权利要求8所述制备方法制得的氢化钇芯块,其特征在于,所述氢化钇芯块中的钇和氢的摩尔比为1:1.8。
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