[發(fā)明專(zhuān)利]球形金屬粉及球形鎳粉的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010197168.8
• 申請(qǐng)日: 2010-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101837459A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳紅輝;謝紅雨;朱濟(jì)群;龍文貴;周澤歡;蔣素斌;董成國(guó);陳通杰;吳慶鋒;廖麗軍;周小平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常德力元新材料有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F9/04
• 分類(lèi)號(hào): B22F9/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬粉的制備工藝，特別涉及球形金屬粉及球形鎳粉的制備方法。

背景技術(shù)

目前，用于制備球形金屬粉特別是球形鎳粉的生產(chǎn)方法主要有氧化還原法，電解法，霧化法，以及羰基金屬法等，其中，電解法制備的鎳粉形貌呈樹(shù)枝狀，粉末顆粒本身存在較大的內(nèi)應(yīng)力，粉末壓制性較差，霧化法制備的鎳粉氧含量較高，羰基法制備的鎳粉粉末顆粒細(xì)小，但制備過(guò)程中產(chǎn)生有毒無(wú)機(jī)物，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。氧化還原法制備的鎳粉通常粉末綜合性能良好，粉末氧含量較低，并且在制備過(guò)程中無(wú)環(huán)境污染。目前以多孔金屬為原料來(lái)制備金屬粉，只有氧化還原法可以實(shí)現(xiàn)，專(zhuān)利CN1234491C提出可采用多孔金屬為原料，通過(guò)多級(jí)氧化與多級(jí)破碎后，再進(jìn)行還原處理以制備325目顆粒尺寸的金屬鎳粉末，但這一專(zhuān)利所采用的方法需要多級(jí)氧化與高溫還原，此工藝不僅能耗高，并且粉末在高溫條件下還原還不徹底，工藝流程復(fù)雜，同時(shí)對(duì)金屬鎳的回收利用率也不高，而且此工藝所制備的鎳粉形貌不規(guī)則，較難滿足市場(chǎng)需求。上述各種制備方法都基本為化學(xué)方法，因此工藝復(fù)雜、難控制、成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種工藝非常簡(jiǎn)單、成本很低、適于工業(yè)化生產(chǎn)的制備球形金屬粉的方法，制得的球形金屬粉形貌規(guī)則，粒徑分布均勻，性能優(yōu)良。

本發(fā)明通過(guò)以下方案予以實(shí)現(xiàn)：采用多孔金屬為原料，先將原料破碎成粉末顆粒，之后，一是采用在保護(hù)氣氛條件下直接球磨方式，或是采用氣流研磨方式對(duì)破碎后的原料粉末進(jìn)行研磨加工得球形金屬粉，最后對(duì)研磨加工后的球形金屬粉進(jìn)行多級(jí)分篩，得到粒徑為5-100μm的球形金屬粉。

所述的保護(hù)氣氛選自氮?dú)饣蚨栊詺怏w中一種或多種，為降低成本，優(yōu)選氮?dú)狻?/p>

在球磨工藝中，球磨介子采用直徑為10-50mm的與原料金屬成分相同或基本相同(即與原料金屬相對(duì)應(yīng))的金屬珠，球磨轉(zhuǎn)速為200-500rpm。

在氣流研磨工藝中，采用氮?dú)饣驓錃馀c氮?dú)獾幕旌蠚怏w作為氣流介質(zhì)，氣體壓力0.7-1.0MPa。

該制備方法可采用多孔銅、多孔鐵、多孔鎳鐵合金、多孔鎳鎢合金等來(lái)制備相應(yīng)的球形銅粉、鐵粉、鎳鐵合金粉、鎳鎢合金粉等。

球形鎳粉是目前市場(chǎng)上用途最廣的金屬粉，其制備方法如下：采用多孔金屬鎳或鎳的電鍍陽(yáng)極溶解物為原料，先將鎳原料破碎成1.0-3.0mm粒度大小的顆粒，之后，一是采用在保護(hù)氣氛條件下直接球磨方式，或是采用氣流研磨方式對(duì)鎳原料粉進(jìn)行研磨加工至得到球形鎳粉，最后對(duì)研磨后的球形鎳粉進(jìn)行多級(jí)分篩，得到粒徑為5-100μm的球形金屬鎳粉。

所述的保護(hù)氣氛選自氮?dú)饣蚨栊詺怏w中一種或多種，為降低成本，優(yōu)選氮?dú)狻?/p>

在球磨工藝中，球磨介子采用直徑為10-50mm的鎳珠，球磨轉(zhuǎn)速為200-500rpm。

氣流研磨工藝中，采用氮?dú)饣驓錃馀c氮?dú)獾幕旌蠚怏w作為氣流介質(zhì)，氣體壓力0.7-1.0MPa。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)于：1.本發(fā)明采用的是以多孔金屬為原料，直接破碎后進(jìn)行球磨，再進(jìn)行分篩的工藝方法，摒棄了多級(jí)氧化-破碎，最后還原的流程，無(wú)須氧化而直接破碎、研磨加工金屬原料的純物理法，具有生產(chǎn)能耗小，生產(chǎn)效率高，流程簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低廉的優(yōu)勢(shì)。

2.采用本發(fā)明所制備的球形金屬粉，產(chǎn)品純度高，形狀規(guī)則，粒度均勻。

3.本發(fā)明的制備方法，設(shè)備簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1：采用本發(fā)明制備的球形金屬鎳粉SEM圖圖2：現(xiàn)有氧化還原工藝制備的金屬鎳粉SEM圖

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1以厚度為2.0mm的泡沫鎳為原料，將1kg泡沫鎳其放入鄂式破碎內(nèi)剪切破碎20min，使其成為粒徑為1.8mm的原料鎳粉末顆粒；再將原料鎳粉末顆粒0.98kg放入高能球磨機(jī)中，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm，采用直徑為20mm的鎳珠做為球磨介子，以純度為99％的氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣氛，在保護(hù)氣氛條件下球磨30min，然后通過(guò)振動(dòng)篩對(duì)球磨后的鎳粉進(jìn)行分篩，得到了粒徑為40μm的球形鎳粉，其占球形鎳粉總質(zhì)量的32％，粒徑為60μm的占54％，粒徑為72μm的占14％。

將利用此工藝和傳統(tǒng)的氧化還原法制備的鎳粉在500X電鏡下觀察鎳粉形貌，檢測(cè)結(jié)果如圖1和圖2所示。對(duì)比后可知，采用本發(fā)明所制備的球形金屬鎳粉粒度尺寸更為均勻，而且球形非常規(guī)則。

實(shí)施例2采用實(shí)施例1基本相同的方式制備高性能球形鎳粉，與其不同的工藝條件如下：1.收集鎳的電鍍陽(yáng)極溶極物作為原料；2.球磨介子采用50mm鎳珠，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為300rpm；3.球磨時(shí)間為400min。

4.保護(hù)氣氛采用惰性氣體氮?dú)狻?/p>