稀土钇调节钨锆合金过程

钨在高温材料和功能材料中有着重要的地位。广泛用于电子、电光源 工业，在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。

随着科学发展进步,对钨合金性能的要求越来越高，普通的钨合金已难以满足要求。为提高钨合金的性能，需要对钨合金进行强化。 氧化锆化学性能稳定，熔点、沸点高，硬度大，高温下导电性能优良，热稳定性好及高温蠕变小，利用ZrO₂对钨合金进行强化提高钨合金的性能。

但是，纯氧化锆随着温度升高常常历经3个晶系的变化，即单斜、四方和立方，而转变过程中伴随着体积变化，例如ZrO₂ 由单斜向四方转变时，体积会收缩5%，钨锆合金成品的尺寸精度产生不利影响，如何消除这些影响呢？

其实掺杂少许“工业味精”就可以破解这个难题，例如有学者在烧结的过程中，掺杂的稀土钇，通过钇的作用抑制了合金的变形，获得了高性能的钨合金材料，其制取的过程包括以下步骤：

步骤一、按照摩尔比为2:1称取偏钨酸钠和蒸馏水，并将偏钨酸钠溶于蒸馏水中，形成偏钨酸钠水溶液，备用；

步骤二、按照质量比为9：10：30分别称取硝酸锆、硝酸钇和蒸馏水，并将硝酸锆和硝酸钇溶于蒸馏水中，然后将该混合物在180转/min的条件下搅拌1~2h，形成混合溶液，备用；

步骤三、将步骤一制得的溶液在300转/min条件下持续搅拌，并在搅拌过程中不断的加入步骤二中制备的混合溶液，其中，步骤二中的溶液与步骤一中的溶液体积比为1：10，制备溶液至析出物出现时加入乙醇进行加热，直至出现干燥的合金前驱体粉末，备用；

步骤四、将步骤三制备的合金前驱体粉末在550℃条件下煅烧3~4h，然后将煅烧后 的粉末在氢气氛围下还原140～180分钟，得到钨锆钇三元合金粉末。

将制得的合金经高分辨透射电镜电子衍射图证实，钇完全进入钨晶格，合金在W=95～99.5wt% 、ZrO₂=0.5～5wt%2 、Molzr:MolY=97:12范围内均为金属钨结构；经扫描电镜综合分析，组元分布均匀，团聚颗粒1微米左右，钨制品尺寸精度无不利变化。

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