一种NiB2化合物的制备方法及其应用与流程

本发明涉及材料化学，具体而言，涉及一种nib2化合物的制备方法及其应用。

背景技术：

1、随着工业技术的发展，电力管道、石油管道和煤气承运部件等的腐蚀给国家经济带来巨大的消耗，对耐腐蚀的部件的抗腐蚀性能的要求越来越高。现有技术中，抗h2s腐蚀的部件常用材料如12cr2almov合金，12cr2almov合金的制备采用电炉冶炼。

2、其中，12cr2almov合金，还存在如下不足：一方面，采用12cr2almov合金的耐腐蚀部件的抗腐蚀性能较差，导致需要停机检修或更换部件，不仅会导致设备的工作效率降低，若未及时检修发现部件的缺陷，很可能带来安全隐患；另一方面，12cr2almov合金的制备采用电炉冶炼，工艺复杂，生产成本高，每年大量的消耗会给我国经济带来巨大的损失，因此，如何获得成本低，抗腐蚀性能高的耐腐蚀材料对工业工程具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种nib2化合物的制备方法，用以解决现有技术中12cr2almov合金的抗腐蚀性能较差的技术问题。

2、本发明提供一种nib2化合物的制备方法，包括以下步骤：

3、称取：称量所需的镍粉和硼粉作为反应原料，其中，镍粉和硼粉的摩尔比为1：(2.2-2.5)；

4、研磨：将所述反应原料在惰性气体的氛围下研磨成镍粉和硼粉的混合粉；

5、压坯成型：将经研磨处理后的所述混合粉填充到坩埚中，在预设压力下进行压坯成型处理得到坯料；

6、烧结：将所述坯料放入烧结炉中进行烧结处理，得到nib2化合物。

7、本发明提供的nib2化合物的制备方法，与现有技术中12cr2almov合金的制备工艺相比，不需要经过电炉冶炼，制备工艺过程简单，生产成本低；此外，限定镍粉和硼粉的摩尔比满足一定的范围，避免出现硼粉或镍粉剩余太多，保证制备纯度较高的nib2化合物。

8、进一步地，所述将所述坯料放入烧结炉中进行烧结处理，包括：将盛放有所述坯料的坩埚放入等离子活化烧结炉中进行等离子活化烧结处理；

9、所述等离子活化烧结处理的工艺条件为：先逐渐升温至300℃-500℃，再保温0.8h-1.2h，随后逐渐升温至850℃-1200℃，再保温0.5h-5h；

10、在升温和保温的过程中，烧结压力介于150mpa-300mpa之间。

11、本发明采用等离子活化烧结镍粉和硼粉的混合粉，具有升温快、烧结时间短、能够提高混合粉的烧结效率的技术效果，还能够提高了混合粉的烧结体的性能，使混合粉的烧结体的组织细小均匀，致密度高。

12、进一步地，先以第一预设升温速率逐渐升温至300℃-500℃，随后以第二预设升温速率逐渐升温至850℃-1200℃，其中，第一预设升温速率介于80℃/h-120℃/h，第二预设升温速率介于140℃/h-160℃/h。

13、进一步地，所述将所述反应原料在惰性气体的氛围下研磨成镍粉和硼粉的混合粉，包括：将所述反应原料放入球磨罐中，对所述球磨罐抽真空并充入惰性气体；将盛放有所述反应原料的所述球磨罐放入球磨机中球磨，其中，所述球磨的时间介于5h-120h。

14、本发明实施例通过对反应原料进行球磨，提高镍粉和硼粉的分散度，使镍粉和硫粉充分混合，减小镍粉和硫粉的粒度，进而提高镍粉和硫粉的成形性和烧结性，也可降低烧结的温度，节约能源；此外还可以提高烧结密度。

15、进一步地，所述对所述球磨罐抽真空的真空度≤10-1pa；所述惰性气体的纯度≥99.9％。

16、进一步地，所述惰性气体为氩气。

17、进一步地，所述预设压力的取值范围介于50mpa-500mpa之间。

18、进一步地，所述镍粉和所述硼粉的纯度均≥99％。

19、进一步地，所述将所述坯料放入烧结炉中进行烧结处理，得到nib2化合物的步骤之后，还包括：将nib2化合物随烧结炉冷却。

20、本发明还提供一种nib2化合物的应用，应用上述所述的制备方法得到nib2化合物，所述nib2化合物涂敷于管道的内表面。

技术特征：

1.一种nib2化合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述将所述坯料放入烧结炉中进行烧结处理，包括：将盛放有所述坯料的坩埚放入等离子活化烧结炉中进行等离子活化烧结处理；

3.根据权利要求2所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，先以第一预设升温速率逐渐升温至300℃-500℃，随后以第二预设升温速率逐渐升温至850℃-1200℃，其中，第一预设升温速率介于80℃/h-120℃/h，第二预设升温速率介于140℃/h-160℃/h。

4.根据权利要求1所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述将所述反应原料在惰性气体的氛围下研磨成镍粉和硼粉的混合粉，包括：将所述反应原料放入球磨罐中，对所述球磨罐抽真空并充入惰性气体；将盛放有所述反应原料的所述球磨罐放入球磨机中球磨，其中，所述球磨的时间介于5h-120h。

5.根据权利要求4所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述对所述球磨罐抽真空的真空度≤10-1pa；所述惰性气体的纯度≥99.9％。

6.根据权利要求1所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

7.根据权利要求1所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述压坯成型步骤中，所述预设压力的取值范围介于50mpa-500mpa之间。

8.根据权利要求1所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述镍粉和所述硼粉的纯度均≥99％。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的nib2化合物的制备方法，其特征在于，所述将所述坯料放入烧结炉中进行烧结处理，得到nib2化合物的步骤之后，还包括：冷却：将nib2化合物随烧结炉冷却。

10.一种nib2化合物的应用，其特征在于，应用权利要求1-9中任一项所述的制备方法得到nib2化合物，所述nib2化合物涂敷于管道的内表面。

技术总结
本发明提供一种NiB<subgt;2</subgt;化合物的制备方法及其应用，其中制备方法包括以下步骤：称量所需的镍粉和硼粉作为反应原料，其中，镍粉和硼粉的摩尔比为1：(2.2‑2.5)；将反应原料在惰性气体的氛围下研磨成镍粉和硼粉的混合粉；将经研磨处理后的混合粉填充到坩埚中，在预设压力下进行压坯成型处理得到坯料；将坯料放入烧结炉中进行烧结处理，得到NiB<subgt;2</subgt;化合物。本发明提供的NiB<subgt;2</subgt;化合物的制备方法，与现有技术中12Cr2AlMoV合金的制备工艺相比，不需要经过电炉冶炼，制备工艺过程简单，生产成本低；此外，限定镍粉和硼粉的摩尔比满足一定的范围，避免出现硼粉或镍粉剩余太多，保证制备纯度较高的NiB<subgt;2</subgt;化合物。

技术研发人员：刘福广,黄修喜,许有海,常哲,李勇,刘国刚,杨小金,米紫昊,王艳松,杨二娟,尚君明,张忠伟,刘增瑞,陆遥,韩天鹏
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14