一種防雷耐燒蝕合金的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種防雷耐燒蝕合金的制備方法，屬于合金制備技術領域。本發明專利技術首先將鎳、鎢等金屬進行粉碎過篩，得到混合粉末，再將石墨進行處理，得到膨脹石墨，石墨具有優良的防雷和耐電弧燒蝕性，再將其氧化后，經微生物作用向內部引入活性位點，再經原位沉積，向內部引入耐電弧燒蝕的稀土金屬，然后再將合金粉末壓制成坯料，通過聚多巴胺的作用將膨脹石墨包裹于合金外部，經壓制后形成防雷耐電弧燒蝕膜保護合金，從而得到防雷耐燒蝕合金，本發明專利技術制備的防雷耐燒蝕合金具有較高的耐電弧燒蝕能力，電弧燃燒時不易燒損，延長了其使用壽命，具有廣闊的應用前景。

Method for preparing lightning protection and erosion resistant alloy

The invention relates to a preparation method of a lightning protection and erosion resistant alloy, belonging to the technical field of alloy preparation. The invention firstly, nickel, tungsten and other metal were pulverized and sieved, mixed powder, and then processed by graphite, expanded graphite, graphite has excellent lightning protection and arc ablation resistance, then after oxidation by micro-organisms to introduced into the interior of the active site, and then by in situ deposition, introducing rare earth metal resistance arc erosion to the inside, then the alloy powder is pressed into the blank, the polydopamine role expanded graphite encapsulated in the alloy external, pressed after the formation of lightning protection film arc ablation resistance alloy, resulting in lightning protection of ablation resistant alloy, lightning protection prepared by the invention of ablation resistant alloy has higher resistance to arc erosion, the arc burning is not easy to damage, prolong its life, and has broad application prospects.

【技術實現步驟摘要】
一種防雷耐燒蝕合金的制備方法
本專利技術涉及一種防雷耐燒蝕合金的制備方法，屬于合金制備

技術介紹
架空輸電線路多處于偏遠地帶，容易遭受雷擊閃絡和污穢閃絡，威脅電力系統的安全，為解決這種問題，國內外采取的措施為在耐弧絕緣子串兩端并聯一對金屬電極（招弧角），架空線路遭雷擊時，絕緣子串上產生很高的雷電過電壓，但因保護間隙的雷電沖擊放電電壓低于絕緣子串的放電電壓，故保護間隙首先放電，接續的工頻電弧在電動力和熱應力作用下，通過并聯間隙所形成的放電通道，被引至招弧角端部，固定在招弧角端部燃燒，從而保護絕緣子串免于電弧灼燒，進而保護架空輸電線路的安全運行。防雷保護間隙是一種新型的防雷保護裝置，它可以方便的安裝在線路絕緣子串兩端，當線路遭遇雷電時它在系統中與自動重合閘使用，既可將雷擊時產生的過電流及時接地，又可以對用戶進行持續不間斷供電，從而起到防止絕緣子串表面閃絡，維持線路正常運行的作用。防雷保護間隙（招弧角）在架空輸電線路中起著將雷擊產生的工頻電弧引至保護間隙端部，使電弧固定在保護間隙端部灼燒而使絕緣子串不被雷擊損壞，降低輸電線路事故率的作用，因此防雷保護間隙應具有較好的耐電弧燒蝕能力。目前用于制造防雷間隙的常規材料有鋼、鋁、銅等，但是這些材料的耐電弧燒蝕能力較差，電弧燃燒時極易燒損，其使用壽命較低，因而尋求具有良好的耐電弧燒蝕性能的材料對架空輸電線路的安全運行有著十分重要的現實意義。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題：針對傳統的制作防雷間隙的材料耐電弧燒蝕能力較差，電弧燃燒時極易燒損，降低了其使用壽命的問題，提供了一種將石墨進行膨脹、氧化處理后，再用微生物處理，增加膨脹石墨內部的活性位點，然后將稀土金屬進行原位沉積，再將內部填有稀土金屬的石墨經聚多巴胺作用在合金表面形成石墨膜來制備防雷耐燒蝕合金的方法，本專利技術首先將鎳、鎢等金屬進行粉碎過篩，得到混合粉末，再將石墨進行處理，得到膨脹石墨，石墨具有優良的防雷和耐電弧燒蝕性，再將其氧化后，經微生物作用向內部引入活性位點，再經原位沉積，向內部引入耐電弧燒蝕的稀土金屬，然后再將合金粉末壓制成坯料，通過聚多巴胺的作用將膨脹石墨包裹于合金外部，經壓制后形成防雷耐電弧燒蝕膜保護合金，從而得到防雷耐燒蝕合金，本專利技術制備的防雷耐燒蝕合金具有較高的耐電弧燒蝕能力，電弧燃燒時不易燒損，延長了其使用壽命，具有廣闊的應用前景。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：（1）稱取200～300g鎳、50～60g鎢、300～400g銅、80～100g鉬和30～40g二硼化鈦加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩物，得到混合粉末，備用；（2）稱取1～2kg石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩粉末，取500～600g過篩粉末加入到盛有1～2L質量分數為30%雙氧水的燒杯中，將燒杯置于水浴鍋中，控制水浴溫度為70～80℃，保溫浸泡60～90min后過濾，收集濾渣，將濾渣置于微波爐中，于800W的功率下微波加熱3～5min使石墨膨脹，得膨脹石墨，將膨脹石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，得到膨脹石墨粉；（3）取400～500g上述膨脹石墨粉、10～15g桃膠和40～50mL沼液加入到盛有900～1000mL質量分數為15%檸檬酸鈉溶液的燒杯中，攪拌混合3～5min后，用塑料薄膜密封燒杯，靜置發酵15～20天，將燒杯中的物料置于離心機中，以4000～5000r/min的轉速離心處理5～10min，收集沉淀；（4）取280～320g上述沉淀加入到盛有500～600mL質量分數為15%硝酸鈰溶液的燒杯中，再向燒杯中加入0.1～0.3g聚乙烯吡咯烷酮，將燒杯移入超聲波振蕩儀中，以40～45KHz的頻率超聲分散15～20min，得到懸濁液，向懸濁液中加入2～4g次亞磷酸鈉，攪拌沉積反應8～10h后，過濾，收集濾渣，備用；（5）稱取300～400g步驟（1）備用的混合粉末加入到模具中，于15～20MPa的壓力下壓制成型，得到合金坯料，將合金坯料置于燒結爐中，于氮氣保護狀態下，升溫至1200～1300℃，燒結30～40min，得到合金骨架；（6）將上述合金骨架置于盛有1～2L質量分數為15%多巴胺鹽酸鹽溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，向燒杯中加入200～300g步驟（4）備用的濾渣和0.3～0.5g二月桂酸二丁基錫，將燒杯移入超聲波振蕩儀中，于40～45KHz的頻率下超聲分散30～40min，再靜置1～2h，得到復合合金，再將復合合金加入到模具中，于25～30MPa的壓力下壓制成型，得到防雷耐燒蝕合金。本專利技術的應用方法：將本專利技術制備的防雷耐燒蝕合金制備成防雷間隙球，并將其并聯在復合絕緣子上，應用于架空輸電線線路上，經檢測，本專利技術制備的防雷耐燒蝕合金在電流20A，電壓10kV，燃弧時間0.2s，電弧侵蝕放電200次后，失重量低于1.42mg，且合金表面侵蝕坑較淺，具有較高耐燒蝕能力，且防雷耐燒蝕合金斷裂強度達到1350.2～1420.3MPa。本專利技術與其他方法相比，有益技術效果是：（1）本專利技術制備的防雷耐燒蝕合金電弧侵蝕放電200次后，失重量低于1.42mg，且合金表面侵蝕坑較淺，具有較高耐燒蝕能力；（2）本專利技術制備的防雷耐燒蝕合金斷裂強度達到1350.2～1420.3MPa，強度高，具有廣闊的應用前景。具體實施方式首先稱取200～300g鎳、50～60g鎢、300～400g銅、80～100g鉬和30～40g二硼化鈦加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩物，得到混合粉末，備用；再稱取1～2kg石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩粉末，取500～600g過篩粉末加入到盛有1～2L質量分數為30%雙氧水的燒杯中，將燒杯置于水浴鍋中，控制水浴溫度為70～80℃，保溫浸泡60～90min后過濾，收集濾渣，將濾渣置于微波爐中，于800W的功率下微波加熱3～5min使石墨膨脹，得膨脹石墨，將膨脹石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，得到膨脹石墨粉；取400～500g上述膨脹石墨粉、10～15g桃膠和40～50mL沼液加入到盛有900～1000mL質量分數為15%檸檬酸鈉溶液的燒杯中，攪拌混合3～5min后，用塑料薄膜密封燒杯，靜置發酵15～20天，將燒杯中的物料置于離心機中，以4000～5000r/min的轉速離心處理5～10min，收集沉淀；取280～320g上述沉淀加入到盛有500～600mL質量分數為15%硝酸鈰溶液的燒杯中，再向燒杯中加入0.1～0.3g聚乙烯吡咯烷酮，將燒杯移入超聲波振蕩儀中，以40～45KHz的頻率超聲分散15～20min，得到懸濁液，向懸濁液中加入2～4g次亞磷酸鈉，攪拌沉積反應8～10h后，過濾，收集濾渣，備用；稱取300～400g備用的混合粉末加入到模具中，于15～20MPa的壓力下壓制成型，得到合金坯料，將合金坯料置于燒結爐中，于氮氣保護狀態下，升溫至1200～1300℃，燒結30～40min，得到合金骨架；將上述合金骨架置于盛有1～2L質量分數為15%多巴胺鹽酸鹽溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，向燒杯中加入200～300g備用的濾渣和0.3～0.5g二月桂酸二丁基錫，將燒杯移入超聲波振蕩儀中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防雷耐燒蝕合金的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）稱取200～300g鎳、50～60g鎢、300～400g銅、80～100g鉬和30～40g二硼化鈦加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩物，得到混合粉末，備用；（2）稱取1～2kg石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩粉末，取500～600g過篩粉末加入到盛有1～2L質量分數為30%雙氧水的燒杯中，將燒杯置于水浴鍋中，控制水浴溫度為70～80℃，保溫浸泡60～90min后過濾，收集濾渣，將濾渣置于微波爐中，于800W的功率下微波加熱3～5min使石墨膨脹，得膨脹石墨，將膨脹石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，得到膨脹石墨粉；（3）取400～500g上述膨脹石墨粉、10～15g桃膠和40～50mL沼液加入到盛有900～1000mL質量分數為15%檸檬酸鈉溶液的燒杯中，攪拌混合3～5min后，用塑料薄膜密封燒杯，靜置發酵15～20天，將燒杯中的物料置于離心機中，以4000～5000r/min的轉速離心處理5～10min，收集沉淀；（4）取280～320g上述沉淀加入到盛有500～600mL質量分數為15%硝酸鈰溶液的燒杯中，再向燒杯中加入0.1～0.3g聚乙烯吡咯烷酮，將燒杯移入超聲波振蕩儀中，以40～45KHz的頻率超聲分散15～20min，得到懸濁液，向懸濁液中加入2～4g次亞磷酸鈉，攪拌沉積反應8～10h后，過濾，收集濾渣，備用；（5）稱取300～400g步驟（1）備用的混合粉末加入到模具中，于15～20MPa的壓力下壓制成型，得到合金坯料，將合金坯料置于燒結爐中，于氮氣保護狀態下，升溫至1200～1300℃，燒結30～40min，得到合金骨架；（6）將上述合金骨架置于盛有1～2L質量分數為15%多巴胺鹽酸鹽溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，向燒杯中加入200～300g步驟（4）備用的濾渣和0.3～0.5g二月桂酸二丁基錫，將燒杯移入超聲波振蕩儀中，于40～45KHz的頻率下超聲分散30～40min，再靜置1～2h，得到復合合金，再將復合合金加入到模具中，于25～30MPa的壓力下壓制成型，得到防雷耐燒蝕合金。...

【技術特征摘要】
1.一種防雷耐燒蝕合金的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）稱取200～300g鎳、50～60g鎢、300～400g銅、80～100g鉬和30～40g二硼化鈦加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩物，得到混合粉末，備用；（2）稱取1～2kg石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，收集過篩粉末，取500～600g過篩粉末加入到盛有1～2L質量分數為30%雙氧水的燒杯中，將燒杯置于水浴鍋中，控制水浴溫度為70～80℃，保溫浸泡60～90min后過濾，收集濾渣，將濾渣置于微波爐中，于800W的功率下微波加熱3～5min使石墨膨脹，得膨脹石墨，將膨脹石墨加入到粉碎機中粉碎，過80～100目篩，得到膨脹石墨粉；（3）取400～500g上述膨脹石墨粉、10～15g桃膠和40～50mL沼液加入到盛有900～1000mL質量分數為15%檸檬酸鈉溶液的燒杯中，攪拌混合3～5min后，用塑料薄膜密封燒杯，靜置發酵15～20天，將燒杯中的物料置于離心機中，以4000～5000r/min的轉速離心處理5～10mi...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何迎春，薛洋，王維，
申請(專利權)人：寧波高新區遠創科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33