[發明專利]鎳磷合金包覆鐵粉的制備方法

有效

• 申請號: 200910049414.2
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101537490A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 徐宏;侯峰;戴玉林;劉京雷;張莉;周建新
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司
• 代理人: 談順法

技術領域

本發明涉及一種在鐵粉表面化學鍍鎳磷合金的方法。具體地說，本發明通過在鐵粉表面化學鍍鎳磷以改善鐵粉的燒結性能。

技術背景

鐵粉作為工業的主要原材料，廣泛地應用在機械、冶金、化工、航空航天材料領域。但鐵粉也存在著一些缺點，如易腐蝕，耐氧化穩定性差，表面容易形成氧化層，因此，鐵粉的腐蝕、氧化問題尚未解決。國外報道采用有機胺作鈍化劑，國內有些廠家采用樹脂作包覆劑，在粉末表面包覆一層樹脂膜，以隔絕粉末與空氣的接觸，從而達到抗氧化的效果。但這些均需增加工藝，且工藝過程不易控制，鈍化效果受多種因素影響難以保持一致。為了改善鐵粉的綜合性能，本發明采用化學鍍方法，在鐵粉表面包覆一層鎳磷合金保護層。在還原劑的作用下，使鎳磷均勻地沉積在鐵粉表面，將鐵粉表面完全包覆。

用鎳磷合金包覆鐵粉可以改善粉末的抗氧化性、耐腐蝕性和耐磨性。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡單、易操作、成本較低的制備鎳磷包覆鐵粉的化學鍍方法，制得的鐵粉表面鎳磷鍍層均勻。

本發明首先對鐵粉進行除油處理，然后再進行酸洗，酸洗后將粉末加入到配制好的鍍液中，并進行機械攪拌，從而可以得到鎳磷合金包覆的鐵粉。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種鎳磷合金包覆鐵粉的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟：

1).配制鍍液，鐵粉表面化學鍍選用酸性化學鍍液，將以下組分按比例與去離子水混合：硫酸鎳25～35g/L，次亞磷酸鈉25～35g/L，檸檬酸15～25g/L，醋酸鈉10～20g/L，碘化鉀微量，表面活性劑1～5mg/L，用氫氧化鈉調整pH值為4～5；

2).將鐵粉在堿性脫脂浴中進行化學除油，除油溫度70～80℃，時間5～15min；

3)將除油后的鐵粉浸入質量百分比為5％～10％的稀硫酸溶液中1～3min，去離子水沖洗；

4).粉末化學鍍，鍍液加熱到60℃后，將酸洗活化后的鐵粉加入到鍍液中，加入量為1～10g/L，施鍍溫度為65～75℃，施鍍過程中進行機械攪拌，保證鐵粉懸浮在鍍液中；

5).將鍍好后的鐵粉置入干燥箱干燥10～20min，溫度60～100℃，得到鎳磷合金包覆的鐵粉；

所述鐵粉的粉末粒徑為50～300μm。

所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，十六烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇、甲酰胺。

所述鐵粉優選采用霧化法生產的霧化鐵粉，進一步優選的鐵粉其化學成分為(wt％)為Fe：99.56，C：0.01，Si：0.04，Mn：0.08，S：0.008，P：0.011。

本發明配制了化學鍍液，并成功地在鐵粉表面進行施鍍，得到了鎳磷包覆的鐵粉，鎳磷鍍層的厚度可以達到5～30μm。

有益效果

本發明具有操作方便，包覆均勻，成本低廉等優勢，本發明的這種工藝同樣可以應用于其他金屬粉末，如銀粉、銅粉。鐵粉表面化學鍍鎳磷合金后，耐蝕、抗氧化性能大大提高。

附圖說明

圖1為未施鍍的鐵粉放大200倍的掃描電鏡照片。

圖2為未施鍍的鐵粉放大1000倍的掃描電鏡照片。

圖3為鐵粉化學鍍后放大200倍的掃描電鏡照片。

圖4為鐵粉化學鍍后放大1000倍的掃描電鏡照片。

圖5為鐵粉化學鍍后X射線衍射圖，可以看出鍍層組織為非晶態。

具體實施方式

以下通過具體的實施例對本發明的技術方案進行進一步描述。實施例中鐵粉的顆粒直徑大約為100μm。

實施例1：

1.配制鍍液，鍍液配方：硫酸鎳27g/L，次亞磷酸鈉32g/L，檸檬酸22g/L，醋酸鈉20g/L，碘化鉀80mg/L，十二烷基苯磺酸鈉1mg/L，用氫氧化鈉調整pH值為4.2；

2.將鍍液加熱到70℃；

3.將3g鐵粉放入堿性脫脂浴(Na₂CO₃＝35g/L，Na₃PO₄·12H₂O＝15g/L，NaOH＝7.5g/L)中進行化學除油，溫度70℃，10分鐘后取出，用去離子水除去鐵粉表面的油脂；

4.將除油后的鐵粉放入5％稀硫酸溶液中酸洗1min后，用去離子水漂洗；

5.將酸洗后的鐵粉加入到鍍液中，采取機械方式攪拌，保證鍍液溫度恒定在70℃；

6.施鍍2小時后取出鐵粉，用去離子水沖洗；