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一种Fe-Mo复合材料及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-06-02 13:57:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-06-02 13:57:42

本发明涉及一种Fe‑Mo复合材料及其制备方法,该Fe‑Mo复合材料金属Mo镀层厚度为3.5‑16.4μm,Mo质量百分含量为20‑42%。制备为选取三元熔盐摩尔比NaCl:KCl:NaF=1:1:1‑1:1:3,添加质量分数为10‑30%的粉状MoO3,混合均匀,放入充满Ar保护的电炉,升温至700‑800℃,恒温80‑100min,得到熔盐介质备用;取石墨板或Mo板为阳极,低碳钢为阴极放入坩埚内熔盐介质中,在温度700‑800℃、脉冲电流密度80‑300mA/cm2的条件下,电沉积50‑120min,得到在基体表面形成Mo的镀层,获得Fe‑Mo渗镀复合材料。获得Fe‑Mo复合材料具有低碳钢的高塑性,同时兼具表面高强度、耐磨、耐腐蚀等优点。该工艺简单,过程参数控制简单,对于Mo的提取和Fe‑Mo复合材料制备具有广阔的应用前景。

1.一种Fe-Mo复合材料,其特征在于,所述材料内部为低碳钢基体,即碳元素质量百分含量wc<0.25%,表面为Mo元素质量百分含量为wMo=20-42%的Fe-Mo渗镀层,镀层厚度为3.5-16.4μm。2.一种基于权利要求1所述Fe-Mo复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法按如下步骤进行:(1)配制熔盐介质:选取三元熔盐摩尔比NaCl:KCl:NaF=1:1:1-1:1:3,在该熔盐体系添加质量分数为10-30%的粉状MoO3,将上述四种组元混合均匀,放入刚玉坩埚,放入充满Ar保护的电炉升温至700-800℃,恒温80-100min,得到熔盐介质备用;(2)电沉积Mo:取石墨板或Mo板为阳极,低碳钢为阴极放入坩埚内熔盐介质中,在温度

钼具有高熔点、高强度、耐腐蚀以及耐磨等优点,广泛的应用于机械工业、军事工业以及航空工业等领域。含钼有色金属合金和铁基高性能合金,可作宇航发动机的火焰导向器和燃烧室中的耐高温材料,液体火箭发动机的喉管、喷嘴和阀门,返回飞行器的端头,卫星和飞船的蒙皮、船翼及导向片和保护涂层材料。但钼元素在自然界的储量非常少,地壳中的平均含量约为0.001%,属于稀有金属。

华北理工大学,是一所省属重点骨干大学、省重点支持的国家一流大学建设高校 ;是中华人民共和国应急管理部、国家国防科技工业局与河北省人民政府共建高校,入选教育部卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家级大学生创新创业训练计划、新工科研究与实践项目、省部共建协同创新中心、国际中文教师奖学金接收院校 、国家专业综合改革试点。

1、获得Fe-Mo复合材料具有低碳钢的高塑性,同时兼具表面高强度、耐磨、耐腐蚀等优点;2、采用熔盐体系,且构成组元原料易得,价格低廉,成本低,能耗少;3、制备Mo源为Mo的氧化物,优于MoCl3体系;4、生产流程短、操作简单,参数控制范围宽,容易实现。

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