緻密錸製取(preparation of compact rheni-um)是指以金屬錸粉為原料，生產結構緊密、具有金屬材料屬性的金屬錸錠或錸條的過程。常用的工業方法有高溫燒結法和熔煉法，產品是錸條和錸錠。高溫燒結法製取緻密錸條，一般要經過粉末冶金通用工序的加工過程，故亦稱粉末冶金法。
基本介紹
- 中文名：緻密錸製取
- 外文名：preparation of compact rheni-um
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 原料：金屬錸粉
簡介,粉末冶金法,熔煉法,電子束熔煉,區域熔煉,
簡介
緻密錸製取(preparation of compact rheni-um)是指以金屬錸粉為原料，生產結構緊密、具有金屬材料屬性的金屬錸錠或錸條的過程。常用的工業方法有高溫燒結法和熔煉法，產品是錸條和錸錠。高溫燒結法製取緻密錸條，一般要經過粉末冶金通用工序的加工過程，故亦稱粉末冶金法。
粉末冶金法
將粒度1-3μm、松裝密度1500-1900kg/m3的錸粉裝入鋼模中，以6MPa的壓力壓成如12mm×12mm×400mm的長方條，壓制條的壓制密度通常達到理論密度的45%。壓制條在真空或氫氣氣氛中於1473K溫度下預燒結1h，使其具有一定強度、導電性及除去部分揮發性雜質。再將預燒條裝入垂熔爐內直接通電進行高溫燒結，燒結溫度為2973-3123K。燒結條的理論密度應超過90%，以便後續工序進行壓力加工。燒結條密度與鋅粉雜質含量及雜質的揮發程度有關，尤其與鉀含最關係密切。
由於錸易氧化，在晶界生成熱脆性的Re2O7，不利於壓力加工。所以，錸條只能採用冷加工和在氫氣保護下於1873-2073K中間退火的方法進行加工和進一步緻密化。在適中的變形量和中間退火制度下，可拉制直徑75μm細絲和軋制25μm厚度的錸箔。粉末冶金法是製取緻密錸的主要方法。
熔煉法
以燒結鋅條作為原料經電弧熔煉、電子束熔煉、區城熔煉製取緻密金屬錸的方法。工業上常用電子束熔煉或區城熔煉法。也可用鹵化錸熱離解法在鎢、鉬製品上鍍錸。
電子束熔煉
由電子槍產生的高能電子束集中撞擊在自耗錸棒尖上並使之熔化，熔融的錸滴滴入水冷銅坩堝內。由於部分電子束藉助於磁偏轉器投射入坩堝中，使坩堝表面金屬錸保持熔融態。而能徹底清除雜質。所得的錸錠為柱狀結晶體。採用純度在99.99%以上的燒結錸條原料，在10-6Pa真空下進行電子束熔煉可得到純度在99.99%以上的高純錸錠。
區域熔煉
由於錸熔點高，化學活性強，通常使用電子束加熱的懸浮區域熔煉法製取高純緻密錸和錸單晶。以錸條作陽極、電子槍作陰極，兩極作緩慢地相對移動。被電子槍加熱部分剛剛處於熔化狀態，造成狹窄的熔區，在表面張力作用下熔融錸不下墜。隨粉電子槍的上移，分布係數小於1的雜質元素逐漸往上富集，經多次重複行程，分布係數小於1的雜質被富集於錸棒的上端。同理，分布係數大於1的雜質富集於下端。切除頭尾取中段，從而達到提純的目的。在10-10Pa真空下進行的錸區域熔煉可以得到光譜純度的錸單晶。
