專利名稱：一種檸檬酸體系下制備Fe₂Ni合金粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵鎳合金的制備方法。
背景技術(shù)：
鐵鎳合金(坡莫合金)是一類很重要的磁性合金，其含鎳量的范圍很廣，在35% 90%之間。這類合金最早是以在弱磁場中具有高的磁導(dǎo)率和低的矯頑力而著稱。它具有非常小的磁晶各向異性常數(shù)和非常小的磁致伸縮常數(shù)，以及非常大的磁導(dǎo)率，在工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。在鐵鎳磁性合金中，當(dāng)其成分為鎳36%，鐵63.8%，碳0.2%時(Invar合金)， 它的熱膨脹系數(shù)極低，能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持固定長度，所以這類材料可廣泛應(yīng)用在測量系統(tǒng)中。其基本工作原理是在一定溫度范圍內(nèi)，材料的熱膨脹和自發(fā)磁致伸縮相互抵消，所以其材料尺寸隨著溫度的變化而不發(fā)生改變。1896年，瑞士籍法國物理學(xué)家紀(jì)堯姆 (C. E. Guialme)發(fā)現(xiàn)Invar合金具有這一特性在常溫下(_80 230°C )表現(xiàn)出很小的熱膨脹系數(shù)。Guilaume由于該發(fā)現(xiàn)也榮獲了 1920年的諾貝爾獎。Irwar的發(fā)現(xiàn)引起了世界各國科學(xué)家的重視和研究，使得Irwar無論是從種類還是從性能和應(yīng)用上都得到了極大的提高。但是現(xiàn)有采用高溫冶煉制備鐵鎳合金存在能耗大、制備工藝復(fù)雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有采用高溫冶煉制備鐵鎳合金存在能耗大、制備工藝復(fù)雜的問題，而提供一種檸檬酸體系下制備Fe2Ni合金粉末的方法。一種檸檬酸體系下制備Fe2Ni合金粉末的方法，具體是按以下步驟完成的一、溶解混合首先將檸檬酸、硝酸鐵和硝酸鎳溶解于去離子水中，并在室溫下以攪拌速度為400 轉(zhuǎn)/min 600轉(zhuǎn)/min混合均勻，即得到混合溶液；二、制備溶膠采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法將步驟一得到的混合溶液蒸發(fā)至溶膠狀態(tài)，即得到暗紅色的溶膠；三、制備凝膠在110°C 130°C下將步驟二得到的溶膠進(jìn)行干燥處理，干燥至由暗紅色的溶膠轉(zhuǎn)變成黑色凝膠為止， 即得到黑色凝膠；四、燒結(jié)在溫度為550°C 650°C、氮?dú)獗Ｗo(hù)下對步驟三得到的黑色凝膠進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間為5h 7h，即得到Fe2Ni合金粉末；步驟一中所述的硝酸鐵與硝酸鎳的摩爾比為2 1，所述的硝酸鐵與檸檬酸的摩爾比為1 (2 4)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明制備Fe2M合金粉末的方法與傳統(tǒng)的高溫冶煉方法相比，燒結(jié)溫度低、反應(yīng)過程溫和、且制備工藝簡單。


圖1是試驗(yàn)一制備Fe2Ni合金粉末的XRD圖；圖2是本試驗(yàn)制備Fe2Ni合金粉末的穆斯堡爾譜曲線圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式是一種檸檬酸體系下制備Fe2M合金粉末的方法，具體是按以下步驟完成的一、溶解混合首先將檸檬酸、硝酸鐵和硝酸鎳溶解于去離子水中，并在室溫下以攪拌速度為400轉(zhuǎn)/min 600轉(zhuǎn)/min混合均勻，即得到混合溶液；二、制備溶膠采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法將步驟一得到的混合溶液蒸發(fā)至溶膠狀態(tài)，即得到暗紅色的溶膠；三、制備凝膠在110°C 130°C下將步驟二得到的溶膠進(jìn)行干燥處理，干燥至由暗紅色的溶膠轉(zhuǎn)變成黑色凝膠為止，即得到黑色凝膠；四、燒結(jié)在溫度為550°C 650°C、氮?dú)獗Ｗo(hù)下對步驟三得到的黑色凝膠進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間為5h 7h，即得到Fe 2Ni合金粉末。本實(shí)施方式步驟一中所述的硝酸鐵與硝酸鎳的摩爾比為2 1，所述的硝酸鐵與檸檬酸的摩爾比為1 (2 4)。本實(shí)施方式制備Fe2M合金粉末的方法與傳統(tǒng)的高溫冶煉方法相比，燒結(jié)溫度低、 反應(yīng)過程溫和、且制備工藝簡單。采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)明效果試驗(yàn)一一種檸檬酸體系下制備Fe2Ni合金粉末的方法，具體是按以下步驟完成的一、溶解混合首先將檸檬酸、硝酸鐵和硝酸鎳溶解于去離子水中，并在室溫下以攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min混合均勻，即得到混合溶液；二、制備溶膠采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法將步驟一得到的混合溶液蒸發(fā)至溶膠狀態(tài)，即得到暗紅色的溶膠；三、制備凝膠在120°C下將步驟二得到的溶膠進(jìn)行干燥處理，干燥至由暗紅色的溶膠轉(zhuǎn)變成黑色凝膠為止，即得到黑色凝膠；四、燒結(jié)在溫度為600°C、氮?dú)獗Ｗo(hù)下對步驟三得到的黑色凝膠進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間為6h，即得到Fe2Ni合金粉末。本實(shí)施方式步驟一中所述的硝酸鐵與硝酸鎳的摩爾比為2 1，所述的硝酸鐵與檸檬酸的摩爾比為1 3。采用X-射線衍射儀檢測本試驗(yàn)制備的Fe2Ni合金粉末，如圖1所示，通過圖1可知本試驗(yàn)制備的Fe2M合金粉末并未出現(xiàn)體心立方結(jié)構(gòu)，只是單純的面心立方結(jié)構(gòu)。對本實(shí)驗(yàn)制備的Fe2Ni合金粉末采用穆斯堡爾譜進(jìn)行表征，如圖2所示，通過圖2 可知本試驗(yàn)制備的Fe2M合金粉末不僅有雙重譜線外，還有兩個六重譜線，證明本試驗(yàn)制備的Fe2Ni合金粉末既有順磁態(tài)又有鐵磁態(tài)。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟一中所述的硝酸鐵與檸檬酸的摩爾比為1 (2. 5 3. 5)。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求
1.一種檸檬酸體系下制備Fe2Ni合金粉末的方法，其特征在于Fe2Ni合金粉末是按以下步驟完成的一、溶解混合首先將檸檬酸、硝酸鐵和硝酸鎳溶解于去離子水中，并在室溫下以攪拌速度為400轉(zhuǎn)/min 600轉(zhuǎn)/min混合均勻，即得到混合溶液；二、制備溶膠采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法將步驟一得到的混合溶液蒸發(fā)至溶膠狀態(tài)，即得到暗紅色的溶膠；三、制備凝膠在 110°C 130°C下將步驟二得到的溶膠進(jìn)行干燥處理，干燥至由暗紅色的溶膠轉(zhuǎn)變成黑色凝膠為止，即得到黑色凝膠；四、燒結(jié)在溫度為550°C 650°C、氮?dú)獗Ｗo(hù)下對步驟三得到的黑色凝膠進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間為5h 7h，即得到Fe2M合金粉末；步驟一中所述的硝酸鐵與硝酸鎳的摩爾比為2 1，所述的硝酸鐵與檸檬酸的摩爾比為1 (2 4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檸檬酸體系下制備Fe2M合金粉末的方法，其特征在于步驟一中所述的硝酸鐵與檸檬酸的摩爾比為1 (2. 5 3. 5)。
全文摘要
一種檸檬酸體系下制備Fe2Ni合金粉末的方法，它涉及一種鐵鎳合金的制備方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有采用高溫冶煉制備鐵鎳合金存在能耗大、制備工藝復(fù)雜的問題。方法首先采用去離子水將檸檬酸、硝酸鐵和硝酸鎳制成混合溶液，然后采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法制成暗紅色的溶膠，再干燥得到黑色凝膠，最后燒結(jié)得到Fe2Ni合金粉末。優(yōu)點(diǎn)燒結(jié)溫度低、反應(yīng)過程溫和、且制備工藝簡單。本發(fā)明主要用于制備Fe2Ni合金粉末。
文檔編號B22F9/16GK102350504SQ201110331818
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者曹軍剛, 李建軍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)