铌铝金属间化合物制备的研究进展

化 合物 相纯 度有 限 。
１２４ Ｊ Ｒ Ｑ ． ． Ｒ— Ｈ Ｔ法
Ｊ Ｒ法 是 利用 挤 压 变 形 扩 散 原 理 生 产 铌 铝 金 属
间化 合 物 （ ｂ Ａ ） 线 的一 种 方 法 。Ｔ ｕ ｉ Ｎ 。１导 ｓｅ 等 提 出了用 Ｊ 法 制 备 高 温 超 导 线 材 。Ｙ ｍａａ等¨ Ｒ ａ ｄ 采
ｓ ｅ ｉ ｃ ｓｒ ｎ ｔ ｔｈ ｇ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ，ｌｒ ｅ ｄ ｃ ｉ ｔ ｒｔ ｕ ｈｎ ｓ ｐ ｃｆ ｔｅ ｇｈ ａ ｉｈ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ａ ｇ ｕ ｔ ｉｙ ｏ ｏ ｇ ｅ ｓ，ｇ ｏ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｔ ｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｘ ｄ ｔｏ ｒ ｌ ｏ ｄ ｒ ｓｓａ ｃ ｏ ｈ ｇ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｏ
一
种 方 法 。 Ｓ ｉ 等 ａｔ ｏ ”采 用 Ｃ Ｅ 法 制 备 了 含 有 Ｃ
Ｎ 。 １ 粒 的 Ｎ ／ １ 合 物 。其 操 作 过 程 是 采 用 ｂＡ 颗 ｂＡ 复 １ｍ ｈ薄 片 和 ０ １ １ 为 原 料 ， 照 Ａ／ ｍＮ ． ４ ｍｍ Ａ 箔 按 １ Ｎ ／ １ 序 排 列 冷 轧 成 ０ ２ｍ 的 Ｎ ／ １ 板 ， ｂＡ 顺 ． ｍ ｂＡ 薄 随 后 把 Ｎ ／ １ 板切 割成 约 １ 的碎 片放 人铜 容 ｂＡ 薄 ０ｍｍ
收 藕 日期 ：０ １ １ －８ ２ １ —００
１ 铌 铝 金 属 间化 合 物 块 体 材 料 制 备 方
法 的 介 绍
１ １ 包 覆． 断－ ． 切 挤压 法 （ Ｅ法 ） ＣＣ
包 覆一 断一 压 法 （ Ｃ 切 挤 Ｃ Ｅ法 ） 是一 种借 助冷 轧技 术 和利 用元 素 互扩 散原 理制 备铌 铝金 属 间化合 物 的
１ ３ 快 速 熔化 凝 固法 ．
１２ ２ 快 速加 热冷 渗法 （ ＨＱ法 ） ．． Ｒ Ｒ Ｑ法是 一 种 利 用 快 速 冷 凝 技 术 制 备 金 属 间 Ｈ 化合 物 的方 法 。Ｉｉ ｉｍａ和 Ｋ ｋ ｃ ｉ ¨ 利 用 Ｒ ｊ ｉｕ ｈ 等 ＨＱ 法 制 备 出 了 为 １ ． Ｈ ９ ４ Ｋ， ｃ为 ３ ９ Ｔ的 Ｎ Ａ ， ｂ（１ Ｇ ） 导线 材 。Ｉｏ ｅ等 ¨ ａ超 ｎｕ 也 采 用 Ｒ Ｑ法制 备 出 了 Ｈ 超过 ２ 高 于 ３ ０ Ｋ， ０ Ｔ的 Ｎ ａ超 导 线 材 ， ｂＧ 其 制备 工艺 是 在 ２ ０ ０ ０℃ ，． ６ ２ ６ ６×１ Ｐ ０ ａ条 件 下 ， 直 径 为 ０ ５ｍｍ 的铌 线 以 ０ ４ｍ ｓ的速 度 浸入 铝 浴 中 ． ． ／
用Ｊ Ｒ法 制备 了 国际热 核聚 变实 验反 应 堆 （Ｔ Ｒ） ＩＥ 用 的 Ｎ １ 导线 。Ｊ ｂＡ 超 Ｒ法 的工 艺 流 程 是 把 一 定 比例 铌 和铝 薄 板 缠 在 纯 铜 （ Ｆ 杆 上 制 成 铜 芯 铌 铝 层 Ｏ Ｃ） 棒， 然后 将 其插 入纯 铜管 中进 行单 丝 冷轧成 细 导线 ， 剪 切成 碎段 堆积 到 纯铜 管 中再次 冷轧 成铌 铝化 合物
第２ ｌ卷 第 ２期 ２１ ０ ２年 ６月
矿
冶
Ｖｏ ． １ ２１，Ｎｏ ２ ．
Ｍ Ｉ Ｎ Ｇ ＆ Ｍ ＥＴ ＮＩ ＡＬＬ ＵＲＧＹ
Ｊｎ ２ ｌ ｕｅ Ｏ２
文 章 编 号 ：０ ５７ ５ ２ １ ） ２０ ４ － １ ０ —８ ４（ ０ ２ ０ －０ ７ ６ ０
铌 铝 金 属 间化 合 物 制 备 的研究 进 展
ｓ ｌ ｄ ｔｏ ｕ ｆ ａｉ ｎ，ｗｈｉｈ ｈ ｓａ ｔａ ｔ ｄ ｗｉｅ ａｔｎｔ ｎ，ｈｏ ｖ ｒ，ｔ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｕｃ ｓｌｗ—ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｂ ｉ ｌ ｎ ｓ ｎｄ ｉ ｃ ａ ｔｒ ｃｅ ｄ ｔｅ ｉ ｏ ｗｅ ｅ ｈｅ ｄ ｓ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｓ ｈ ａ ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒｔ ｅ ｅ ｓ ａ ｔ ｄ ｆｉｕ ｔｍｅ ｈａ ｉ ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｄ ｒｉ ｄ ｐ ｌｃ ｔｏ ． Ｔｈ ｓａ ｔｃｅ ｉｔｏ ｕｃ ｓｔ ｅ ｓｕ ｙ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆＮｂ— ｎ ｅ ｍｅ ｉ ｃ ｌ ｃ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｓｈ ｎ ｅ ｔ ｗｉ ｅ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｓ ｉ ｒｉｌ ｎ ｒ ｄ ｅ ｈ ｔ ｄ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ Ａ１ｉ ｔｒ — ｔｌｉ ｏ ｏ ｎ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ． ａｌｃ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｐ ｅ ａ ａ ｉｎ
Ｋ ＥＹ ｏＲ ＤＳ ：ｉ ｔ ｒ ｔｌｉ ｏ ｐ ｕ ｄ Ｎｂ， ； ａ ｍ ｅ ｕｍ Ｗ ｎ ｅ ｍｅ ａｌｃ ｃ ｍ ｏ ｎ ｓ； Ａｌ ｓ ｈ ｄｉ
铌 铝 金 属 间 化 合 物 是 难 熔 金 属 铌 与 金 属 铝 所
用 研 究 中一 直 没 有 突 破 ， 能 在 工 业 应 用 方 面 发 未
形 成 的一 种 难 熔 金 属 问 化 合 物 ， 在 固溶 体 材 料 是 的基 础 上 发展 起 来 的 金 属 间 化 合 物 … 。 与 当 前 广
挥 其 应 有 的作 用 ． 。 因此 ， 了 解 决 这 一 问题 ， ４ 为 世 界 各 国投 入 了大 量 的人 力 和 物 力 对 其 制 备 方 法
相 的含量 。
合 相变 技术 制备 Ａ ５型 金 属 间化 合 物 的一 种 方 法 ， １ 虽然 能 够得 到优 良的 Ｎ １ 导材 料 ， ｂＡ 超 但是 因冷 扩
散和 热化 合程 度有 限 ， 到 的导 线 中会 存 在 一 定 量 得
的非 Ｎ ｌ ， ｂ Ａ 相 从而 影 响线 材 的性能 及 使用 寿命 。
工 艺过 程是 用 Ｒ ＨＱ法 制 备 出过 饱 和 的 ｂ ｃ结 构 的 ｃ Ｎ １ ｂＡ 非平 衡相 的多芯 导线 。接 着在 ８ ０ｏ 性 环 ０ Ｃ惰 境 中 进 行 热 处 理 ， Ｎ ． １的 非 平 衡 相 转 变 成 使 ｂＡ Ｎ １ 。 １９ ｂＡ 相 ９ ８年 ， 国 学 者 毛 大 立 等 ¨ 利 用 我 Ｒ Ｑ Ｈ Ｔ法制备 出多芯 Ｎ Ｉ 细超 导导 线 。 ｂＡ 极 Ｒ Ｑ Ｈ Ｔ法 制 备 Ａ ５型 金 属 间 化 合 物 工 艺 简单 ， １ 但 能耗 大 ， 线 易形 成其他 杂 质相 ， 得铌 铝金 属 间 导 使
Ｓ ＴＵＤＹ ＲＯＧＲＥＳ — ＮＴＥＲＭＥＴ ＬＩ Ｐ Ｓ ＯＦ Ｎｂ ＡｌＩ ＡＬ Ｃ
ＣＯＭＰＯＵＮＤ ＰＲＥＰＡＲＡＴ１ ０Ｎ
Ｗ ＡＮＧ ＨＵＡＮＧ Ｎａ Ｋａｉ
（ ｃｏｌｆＭｅ ｌ ｒｉ ｌ ｎ ｃｌ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｎｖｒ ｔ ｏ ｉ ｃ ａ ｄ Ｓｈ ｏ ｏ ｔ ｌ ｇｃ ｄＥ ｏｏ ｃ ｇｎｅ ｎ ，Ｕ ｉ ｓｙｆ Ｓ ｅ ｅ ｎ ａｕ ａ ａ ｇａＥ ｉ ｅ ｉ ｃ ｎ
绍 了 铌 铝 金 属 问 化 合 物 制 备 方 法 的研 究 进 展 。
关 键 词 ：金属 间化合物 ；Ｎ ３ １ ｂ Ａ ；熔盐介质
中 图分 类 号 ： Ｇ ４ ． １ Ｔ １６ ２ ；
文献标识 码 ： Ａ
ｄ ｉ ０ ３ ６ ／ ｉ ｎ １０ ￣ ５． ０ ２ ０ ． １ ｏ ： ． ９９ ｊ ｓ ．０ ５ ８４ ２ １ ． ２０ １ １ ．ｓ
Ｊ Ｒ法 制备 铌铝 金属 间化 合 物 （ ｂＡ ） Ｎ １ 导线 材 料 具有 工艺 简单 、 作 方 便 、 耗 小 成 本 低 、 境 友 好 操 能 环 等特 点 ， 但是 因挤 压 变形 扩散 的 限制 ， 要反 复 轧制 需 耗 费工 时 ， 能 降低 材 料 中的 非 铌 铝金 属 间化 合 物 才
快速 熔化 凝 固一 粉末 冶 金 法 （ 速 熔 化凝 固 法 ） 快 是一 种可 以制 备优 异 性 能 的金 属 材 料 方 法 ， 此 法 但 不能 严格 控制 元素 比例 ， 产 生杂 质相 。 易
备成 Ｎ ／ １ ｂ Ａ 的化 合 物 材 料 。最 后 经 过 高 温 退 火 热 处理 ， ｂ ｃ型 的亚稳 定 相 （ 铝 固溶 体 相 ） 化 成 把 ｃ 铌 转 稳定 的 Ｎ １ ， ｂ Ａ 相 最终 获 得 Ｎ Ｉ ｂＡ 化合 物材 料 。
Ｊ － Ｈ Ｔ法 是 利 用 机 械 挤 压 扩 散 技 术 和 热 化 ＲＲ Ｑ
Ｔｃ ｎｌ ｙＢ ｎ Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ ｅ ｏ ｇ ｅ ｇ， ｅ ｉ １０ ８ ， ｈｎ ） ｈ ｏ ｊｇ
ＡＢＳＴＲＡ ＣＴ ：Ｎｂ— ｎ ｅ ｍｅ ａｌｃ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｉ ｆｆ ｌｏ ｎ ｄｖ ｎ ａ ｅ Ａ１ｉ ｔ ｒ ｔｌｉ ｏ ｏ ｎ ｓ ｏ ｏｌｗｉ ｇ ａ ａ ｔｇ ｓ： ｈ ｇ ｅｔｎ ｏｎｔ ｌｗ ｅ ｓｔ ｓ，ｌ ｒቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｅ ｉｈ ｍ ｌｉ ｇ ｐ ｉ ， ｏ ｄ ｎ ｉｉ ｅ ａｇ
导线 材 。 Ｃ Ｅ法 制备 铌 铝 金 属 间 化 合 物 材 料 具 有 设 备 Ｃ 简单 ， 能耗低 等 特 点 ， 是 因 元 素挤 压 扩 散 有 限 ， 但 制 备 高纯 相铌 铝金 属 问化合 物 材料 就很 困难 。
１ ２ Ｊ ＲＨＱＴ 法 ． Ｒ－ １ ２ １ Ｊｌ — ｌ法 （ Ｒ 法 ） ． ． ｅｌ Ｒｏｌ ｙ Ｊ
进行研究。
泛 使 用 的 Ｎ 基 高 温 合 金 相 比 ， 铝 金 属 间 化 合 物 ｉ 铌
具有更高熔点 和低 密度 ； 良好 的高 温 强 度 和 抗 蠕 变 性 能 ； 高 温 氧 化 性 和 硫 化 性 、 磨 耐 蚀 性 等 优 耐 耐 点 。能够 满 足 日异 月 新 的 航 空 、 天 等 高 科 技 航 产 业 对 新 型 结 构 材 料 更 高 使 用 温 度 的 要 求 ， 为 成 高 温 结 构 材料 领 域 研究 的 最 新 热 点 ¨ 。但 铌 铝 金 属 间化 合 物 也 存 在 着 难 以克 服 的 缺 点 ， 如 低 温 例 脆性 ， 机械 加 工 困难 和 环 境 敏 感 性 等 ， 铌 铝 金 属 使 间 化 合 物 的研 究 长 期 停 留 在 学 术 研 究 阶 段 并 在 实
导线 。
Ｊ Ｒ Ｑ Ｒ． Ｈ Ｔ法 是 Ｔ ｋｕ ｈ ａ ｅ ｃｉ等 ¨ ” 综 合 Ｊ 法 和 Ｒ
Ｒ Ｑ Ｈ Ｔ法 两 种 技 术 的 特 点 ， 制 出 一 种 新 型 制 备 研
Ａ ５型金 属 间化 合 物 的 工艺 方 法 ， 工 艺 流 程 是 用 １ 其 Ｊ 术把 铌 和铝 薄板 制备 成 Ｎ ／ １ Ｒ技 ｂ Ａ 的复 合材 料 ， 再 用Ｒ Ｑ Ｈ Ｔ技术 把 复合 材 料 经 过 快 速 加 热 和 冷 脆 制
作者简 介： 娜 ， 士研究生 ， 要研究材料制备。 王 博 主
矿
冶
器 中进 行二 次 冷轧 ， 获得 具有 铜表 层线 棒 并 装入 Ｎ ｂ
Ｔｋｕｈ 等 ¨ 采 用 Ｒ Ｑ ａ ｅ ｃｉ Ｈ Ｔ法 制 出 Ｎ ｌ 线 ， ｂＡ 导 其
管 再 次冷 轧获 得 Ｎ ／ Ｉ ｂ Ａ 复合 材 料 。Ｓ ｋ ｅ等 结 合 ａａ 采用 了 Ｃ Ｅ和 高 温 热 处 理 技 术 成 功 制 取 Ｎ ， １ Ｃ ｂＡ 超
王 娜 黄 凯
（ 京科 技 大学 冶 金 与生 态工程 学 院 ， 京 １０ ８ 北 北 ０ ０ ３）
摘 要 ：铌铝金属 间化合物具有 高熔点 、 低密度 、 良好的高温强 度、 良好 的抗蠕 变性能 、 耐高温氧化 性
和 硫 化性 等 众 多 优 点 而 得 到 广 泛 关 注 ， 而 低 温 脆 性 和 机 械 加 工 困难 等 缺 点 影 响 其 广 泛 应 用 。本 文 介 然