一種碲錳鐵合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無機材料領域，尤其涉及一種碲錳鐵合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，合金的種類日益增多。種類繁多的合金根據其性能應用于生產生活的方方面面，比如，多數合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點，既保留了原金屬的其他特性，又降低了熔點，甚至有些合金在常溫下為液態，如鈉鉀合金，用于原子反應堆里的導熱劑；合金的導電性和導熱性低于任一組分金屬，可以制造高電阻和高熱阻材料；有的抗腐蝕能力強，如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼，應用于化學工業。
[0003]用鋼皮作外套內填鐵合金粉做芯料，斷面為圓形或矩形的線體稱包芯線。
[0004]芯線的包套材料是厚0.2?0.6mm的冷軋低碳鋼帶，芯料有硅鈣、鈣、鎂、硅鈣鋇、鈣鐵、碳化鈣、鎂碳化鈣、鈣碳化鈣、鋁、碳、硫、硫鐵、硼鐵、砸鐵、鉛、錳、錳鐵、碲錳鐵、硅、硅鐵、含鎖娃鐵、錯娃鐵、Iji鐵、銀鐵、欽鐵、絡鐵、稀土金屬和其他合金。
[0005]碲錳鐵合金用作芯料增加包芯線的易切削性能。
[0006]碲錳鐵合金的制備一般由碲、錳和鐵的單質直接合成而得，由于錳的熔點為1244°C、鐵的熔點為1538°C，碲的熔點452°C，現有技術一般采用直接熔融的方法合成合金。
[0007]但是，直接熔融法合成碲錳鐵合金需要將三種單質在很高的溫度下熔化，經過長時間的反應，才能制備出所需合金，不利于工業化生產。
【發明內容】
[0008]本發明提供了一種碲錳鐵合金及其制備方法，本發明提供的碲錳鐵合金的制備方法反應溫度低且反應時間短，步驟簡單，有利于工業化生產。
[0009]本發明提供的碲猛鐵合金，包括碲、猛和鐵。
[0010]優選的，所述碲、錳、鐵的質量比為:(4?9): (I?4): (0.5?2)。
[0011]優選的，所述碲、錳、鐵的質量比為:(6?7.5):(2?3.5): (I?1.5)。
[0012]本發明還提供一種碲錳鐵合金的制備方法，包括以下步驟:
[0013]將200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉混合，得到混合物；
[0014]將所述混合物在惰性氣體保護下加熱，得到碲錳鐵合金。
[0015]優選的，惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣的一種或多種。
[0016]優選的，加熱溫度為500?600°C，加熱時間I?2小時
[0017]優選的，采用梯度加熱工藝，加熱梯度為:以I?3°C每分鐘加熱至300?400°C，保溫I?2小時；再以I?3°C每分鐘加熱至500?600°C，保溫I?2小時。
[0018]優選的，所述舟為石英舟或氧化鋁舟。
[0019]優選的，所述200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉的質量比為:(4 ?9): (I ?4): (0.5 ?2)。
[0020]優選的，所述200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉的質量比為:(6 ?7.5): (2 ?3.5): (I ?1.5)。
[0021]從以上技術方案可以看出，本發明具有以下優點:
[0022]本發明最高反應溫度為500?600°C，遠低于錳粉和鐵粉的熔點，反應溫度低；將碲粉、錳粉和鐵粉三種金屬在惰性氣體保護下加熱即可得到碲錳鐵合金，步驟簡單、反應時間短，有利于工業化生產。
[0023]同時可以進行任意比例碲錳鐵合金的制備，對反應設備的要求也較低。
[0024]本發明提供一種碲錳鐵合金的制備方法，將200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉混合，得到混合物；將所述混合物置于石英舟或氧化鋁舟中，在惰性氣體如氮氣、氬氣或氦氣的保護下加熱，加熱梯度為:以I?3°C每分鐘加熱至300?400°C，保溫I?2小時；再以I?3°C每分鐘加熱至500?600°C，保溫I?2小時，停止加熱，繼續通惰性氣體，自然冷卻，得到碲錳鐵合金。本發明實施例制備方法所用的溫度，遠低于錳和鐵的熔點，反應溫度低，所需時間2?4小時，反應時間短，同時可以進行任意比例碲錳鐵合金的制備，對反應設備的要求也較低，普通的管式反應爐即可完成，有利于工業化生產。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發明實施例碲錳鐵合金制備過程示意圖；
[0027]圖2為本發明實施例1碲錳鐵合金中間部分X射線衍射圖；
[0028]圖3為本發明實施例1碲錳鐵合金表層部分X射線衍射圖；
[0029]圖4為本發明實施例二碲化鐵的標準譜圖。
【具體實施方式】
[0030]本發明提供一種碲錳鐵合金的制備方法，包括以下步驟:將200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉混合，得到混合物，在惰性氣體保護下加熱，得到碲錳鐵合金。
[0031]加熱混合物時，混合物的載體為石英舟或氧化鋁舟，惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣，加熱梯度為:以I?3°C每分鐘加熱至300?400°C，保溫I?2小時；再以I?3°C每分鐘加熱至500?600°C，保溫I?2小時，停止加熱，之后繼續通惰性氣體，自然冷卻，得到碲猛鐵合金。
[0032]本發明實施例制備方法所用的溫度，遠低于錳和鐵的熔點，反應溫度低，所需時間2?4小時，反應時間短，同時可以進行任意比例碲錳鐵合金的制備，對反應設備的要求也較低，普通的管式反應爐即可完成。
[0033]如圖1所示，碲錳鐵合金的合成在管式爐中完成，圖中，(I)是管式爐加熱區，(2)是管式爐石英管，(3)是舟。
[0034]將碲、錳、鐵三種金屬粉末按照比例混合均勻，優選200?100目的金屬粉末；將混合物置于舟中，可以選用石英舟或氧化鋁舟；將舟裝入爐中，可選用管式爐；通氮氣，并在惰性氣體氛圍中加熱，惰性氣體可以選用氮氣、氬氣或氦氣，加熱采用梯度加熱工藝，加熱梯度可以為:以l°c每分鐘加熱至320°C，保溫2小時；再以1.5°C每分鐘加熱至500°C，保溫I小時；停止加熱，繼續通惰性氣體，待溫度降到室溫，停止通惰性氣體，取出物料獲得碲猛鐵合金。
[0035]本發明實施例制備方法所用的溫度，遠低于錳和鐵的熔點，反應溫度低，所需時間2?4小時，反應時間短，同時可以進行任意比例碲錳鐵合金的制備，對反應設備的要求也較低，普通的管式反應爐即可完成。
[0036]實施例1
[0037]將200目碲粉、200目錳粉和200目鐵粉按質量比7:2:1混合均勻；將混合好的料放入石英舟中，裝進管式爐中；往管式爐中持續通入氮氣，開啟加熱；加熱梯度為:以l°c每分鐘加熱至320°C，保溫2小時；再以1.5°C每分鐘加熱至500°C，保溫I小時；停止加熱，待溫度降到室溫，關閉氮氣，取出物料獲得碲錳鐵合金。
[0038]如圖2和圖3所示，本發明實施例所制備出的碲錳鐵合金中間部分和表層部分X射線衍射圖相同，表明本發明實施例制備的碲錳鐵合金均勻性良好。
[0039]圖4為本發明實施例二碲化鐵的標準譜圖，圖2和圖3的衍射峰與二碲化鐵的標準譜圖峰位相近，故本發明碲錳鐵合金為視為錳離子摻雜到二碲化鐵晶格中所形成的單晶和多晶的混合物。
[0040]二碲化鐵和碲錳合金不具有易切削性能，而本發明在碲錳鐵合金用作芯料時，大大增加了包芯線的易切削性能，同時，本發明提供的碲錳鐵合金的制備方法反應溫度低且反應時間短，步驟簡單，有利于工業化生產。
[0041]實施例2
[0042]將200目碲粉、100目錳粉和100目鐵粉按質量比6:3:1混合均勻；將混合好的料放入石英舟中，裝進管式爐中；往管式爐中持續通入氮氣，開啟加熱；加熱梯度為:以l°c每分鐘加熱至400°C，保溫2小時；再以1°C每分鐘加熱至550°C，保溫1.5小時；停止加熱，待溫度降到室溫，關閉氮氣，取出物料獲得碲錳鐵合金。
[0043]所制得的碲錳鐵合金性能采用與實施例1相同的測試方法，得到相同的測試結果，故所制備的碲錳鐵合金均勻性良好。
[0044]本發明提供的碲錳鐵合金的制備方法反應溫度低且反應時間短，步驟簡單，有利于工業化生產。
[0045]實施例3
[0046]將100目碲粉、200目錳粉和200目鐵粉按質量比6:2.5:1.5混合均勻；將混合好的料放入石英舟中，裝進管式爐中；往管式爐中持續通入氮氣，開啟加熱；加熱梯度為:以2°C每分鐘加熱至380°C，保溫2小時；再以1.5°C每分鐘加熱至550°C，保溫I小時；停止加熱，待溫度降到室溫，關閉氮氣，取出物料獲得碲錳鐵合金。
[0047]所制得的碲錳鐵合金性能采用與實施例1相同的測試方法，得到相同的測試結果，故所制備的碲錳鐵合金均勻性良好。
[0048]本發明提供的碲錳鐵合金的制備方法反應溫度低且反應時間短，步驟簡單，有利于工業化生產。
[0049]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種碲錳鐵合金，其特征在于，所述碲錳鐵合金包括碲、錳和鐵。2.根據權利要求1所述的碲錳鐵合金，其特征在于，所述碲、錳、鐵的質量比為:(4?9): (I ?4): (0.5 ?2)。3.根據權利要求1所述的碲錳鐵合金，其特征在于，所述碲、錳、鐵的質量比為:(6?7.5):(2?3.5):(1 ?1.5)04.權利要求1-3中任一項所述的碲錳鐵合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉混合，得到混合物； 將所述混合物在惰性氣體保護下加熱，得到碲錳鐵合金。5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣的一種或多種。6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，加熱溫度為500?600°C，加熱時間I?2小時。7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，采用梯度加熱工藝，加熱梯度為:以I?3°C每分鐘加熱至300?400°C，保溫I?2小時；再以I?3°C每分鐘加熱至500?600°C，保溫I?2小時。8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述舟為石英舟或氧化鋁舟。9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉的質量比為:(4?9): (I?4): (0.5?2)。10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述200?100目碲粉、200?100目錳粉和200?100目鐵粉的質量比為:(6?7.5): (2?3.5): (I?1.5)。
【專利摘要】本發明提供一種碲錳鐵合金及其制備方法，所述碲錳鐵合金包括碲、錳和鐵，本發明碲錳鐵合金用作芯料可增加包芯線的易切削性能。本發明碲錳鐵合金的制備方法包括以下步驟：將200～100目碲粉、200～100目錳粉和200～100目鐵粉混合，得到混合物；將所述混合物在惰性氣體保護下加熱，得到碲錳鐵合金，本發明提供的碲錳鐵合金的制備方法反應溫度低且反應時間短，步驟簡單，有利于工業化生產。
【IPC分類】C22C30/00, C22C1/05, C22C1/10
【公開號】CN104988375
【申請號】CN201510465894
【發明人】文崇斌, 朱劉, 胡智向
【申請人】清遠先導材料有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月30日