[發明專利]一種細球形鎢粉的制備方法

無效

• 申請號: 201110214350.4
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102259186A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 秦明禮;曲選輝;黃化;李睿
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

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技術領域

???????本發明屬于粉末冶金粉末制備領域，特別是提供了一種細球形鎢粉的制備方法。

背景技術

???????近年來，隨著科學技術的發展，對原料鎢粉不斷提出新的特殊要求，球形鎢粉由于其優良的特性廣泛的引用于多孔鎢材料的制備、熱噴涂以及注射成形等粉末冶金工藝中。用球形鎢粉制備的多孔鎢具有更均勻的孔隙，目前正逐漸取代常規鎢粉，用于制作多孔鎢部件，如大功率脈沖微波管的陰極、電子管的鋇鎢陰

極、熔融Zn，Al，Mg，Bi，Hg?等金屬的過濾器、火箭的發汗材料、觸媒或者觸媒的載體、人造衛星的定位推進器等等。在熱噴涂領域，球形粉末不僅流動性很好，而且得到的涂層具有更好的耐磨性。球形鎢粉做成的粉末冶金壓坯在燒結過程中收縮非常均勻，可實現良好的尺寸控制。用這種方法生產的板材與工業鎢相比，具有較高的再結晶溫度、較高的硬度和較低的彎曲轉變溫度。用球形鎢粉制造的火箭噴嘴襯套，在熱應力下具有良好的抗斷裂性和抗腐蝕性。因此，如何獲得粒徑分布均勻球形鎢粉日益受到了科技工作者的重視。

???????目前國內外制備球形鎢粉主要是采取射頻等離子球化法，此法制備的鎢粉球形度高，但由于鎢粉團聚，導致球化后顆粒長大，難以制得粒度小于10μm的球形鎢粉。

發明內容

???????本發明的目的在于提供一種能夠制備出10μm以下，球形度高，表面光滑，分散性好，粒度均勻的球形鎢粉的方法。

本發明是這樣實現的，一種細球形鎢粉的制備方法，以形狀不規則的細鎢粉為原料，先采用氣流磨對鎢粉進行處理，將原來團聚的粉末分散成單個的顆粒，然后將分散后的粉末通過射頻等離子來制備球形鎢粉，實現超細球形鎢粉的制備。

一種制備超細球形鎢粉的制備方法，其步驟包括：

1.氣流分散與分級

將原料粉末送入氣流磨中研磨，得到分散性好、粒度分布均勻的粉末。氣流磨的分選輪轉速為2500~7000轉/分鐘，研磨腔壓力為0.1?MPa?~1MPa，送粉速率0.1~20kg/小時，各參數依原始粉末而定；

2.射頻等離子球化

將步驟1中收到的粉末通過射頻等離子球化裝置球化，其主要工藝參數為：功率50~100KW，氬氣工作氣流量20~60slpm，氬氣保護氣流量50~100slpm，系統負壓800~1500mm水柱，送粉氣流量2~10slpm，送粉速率為10~50g/min。

本發明的優點是，利用氣流沖擊分散與射頻等離子體球化相結合，解決超細鎢粉易團聚使得球化后粉末長大的問題，制得了粒度10μm以下，球化率100%，表面光滑，粒度分布均勻，分散性好的超細球形鎢粉。

附圖說明

圖1是制備細球形鎢粉的流程圖；

圖2是實施方案2原料鎢粉的掃描電鏡照片；

圖3是實施方案2得到球形鎢粉的掃描電鏡照片。

具體實施方式

1.??????清洗氣流磨并充入氮氣保護，調節研磨腔壓力為0.1?MPa?~1MPa，分選輪轉速為2500~7000轉/分鐘，送粉速率0.1~20?kg/小時，采用氣流磨對鎢粉進行處理；

2.??????以氬氣為工作氣建立穩定運行的射頻等離子體炬，其主要工藝參數為：功率50~100KW，氬氣工作氣流量20~60slpm，氬氣保護氣流量50~100slpm，系統負壓800~1500mm水柱；

3.??????以氬氣為送粉氣將步驟1中處理后的鎢粉送入等離子高溫區，其中送粉氣流量2~10slpm，送粉速率為10~50g/min；

4.??????形狀不規則的鎢粉顆粒在等離子炬高溫區中，在對流、輻射、對流和化學傳熱四種機制吸熱表面熔融并驟冷固化形成球形粉末。

實施方式1

本實施方式為制備平均粒徑5μm的球形鎢粉：

???????原料鎢粉的平均粒徑為5.184的不規則鎢粉，分散過程中研磨腔壓力為0.7?MPa，分選輪轉速為5000轉/分鐘，送粉速率5kg/小時；球化過程中輸入功率為55KW，系統保持1000mm水柱，送粉氣流量為5?slpm，工作氣流量為30?slpm，保護氣流量為60?slpm，送粉速率為20?g/min，分散過程中工作氣體為氮氣，球化過程中工作氣、送粉氣、保護氣均為氬氣。

實施方式2

本實施方式為制備平均粒徑3μm的球形鎢粉：

???????原料鎢粉的平均粒徑為2.917的不規則鎢粉，分散過程中研磨腔壓力為0.7?MPa，分選輪轉速為5500轉/分鐘，送粉速率5kg/小時；球化過程中輸入功率為55KW，系統保持1000mm水柱，送粉氣流量為5?slpm，工作氣流量為30?slpm，保護氣流量為70?slpm，送粉速率為20?g/min，分散過程中工作氣體為氮氣，球化過程中工作氣、送粉氣、保護氣均為氬氣。