高熔点金属氢氩等离子弧纯化研究

作     者：何梦园 董福宇 张悦 袁晓光 骆良顺 苏彦庆 He Mengyuan;Dong Fuyu;Zhang Yue;Yuan Xiaoguang;Luo Liangshun;Su Yanqing

作者机构：沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2019年第43卷第4期

页      面：402-408页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51404429) 中国博士后科学基金(2015M571327) 辽宁省教育厅一般项目(LGD2016018)资助 

主　　题：高熔点金属Zr 纯化 Ar-H2等离子 蒸气压 

摘      要：高熔点金属在电子、化工、原子能、航空航天、武器装备等领域具有广泛应用,但是都含有一定量的气体杂质元素、金属和非金属杂质元素,以及各类物理杂质(晶体缺陷)等,这些杂质含量在达到一定浓度时对材料的物理与化学性能会产生很大的影响,因此需要对高熔点金属进行有效提纯。采用Ar-H_2等离子体电弧熔炼纯化高熔点金属Zr,利用氢气较高的还原性以及电离态的氢原子具有极高的热导率来增强提纯效果,并进行了成分和含量测定、元素蒸气压分析和硬度测量。结果表明, Ar-H_2等离子体电弧熔炼能够有效提高高熔点金属Zr的纯度,明显降低杂质元素的含量,并且随着纯度的提高,硬度逐渐降低,符合金属越纯其硬度越小的原理。与未提纯金属Zr(纯度96.4%)相比,在熔炼10 min时,纯氩气条件下样品纯度达到98.09%;通入5%氢气时,样品最终纯度为98.18%;通入10%氢气时,样品最终纯度为98.22%。在30 min时,纯氩气条件下样品纯度达到98.12%; 5%氢气的样品纯度为98.21%; 10%氢气的样品纯度为98.23%。