[發明專利]一種核殼型金屬石墨復合粉末材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610143960.2
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105728716A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 楊永琦;李振鐸;國俊豐;于月光;章德銘;沈婕
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院;北礦新材科技有限公司
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F9/26
• 代理公司: 北京藍智輝煌知識產權代理事務所(普通合伙) 11345
• 代理人: 陳紅;杜秀科

1.一種核殼型金屬石墨復合粉末材料，其為金屬包覆的石墨粉末，其特征在于，將經過預處理的石墨顆粒分散到配置好的銨溶液中，選擇要包覆的金屬鹽，溶解在銨溶液中，在一定壓力的還原氣氛、一定溫度下，持續地從上述溶液中還原出金屬，并沉積在石墨顆粒表面，形成緊湊的包覆層，并可以根據需求精確控制核心顆粒表面金屬包覆層的厚度和密度。

2.根據權利要求1所述的核殼型金屬石墨復合粉末材料，其特征在于，所述復合材料采用片狀石墨或者球形石墨作為核心顆粒；對于片狀石墨，在包覆前需進行整形處理。

3.根據權利要求1所述的核殼型金屬石墨復合粉末材料，其特征在于，所述復合材料粒度區間在1～200μm。

4.根據權利要求1所述的核殼型金屬石墨復合粉末材料，其特征在于，所述金屬為可以在高溫和高壓下能夠從銨溶液中還原出來的金屬，包括金、鉑、銀、銅、錫、鎳、鈷等IB、IIB、VIII族的金屬元素。

5.根據權利要求1-4任一權利要求所述的核殼型金屬石墨復合粉末材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)配置銨溶液；

(2)將經過表面處理的石墨粉末、銨溶液、金屬鹽、催化劑等按照一定的比例制備成懸浮液；

(3)將配制好的溶液注入高壓反應釜中，通過機械攪拌使得核心顆粒始終懸浮在溶液中；

(4)在一定溫度和壓力下與還原氣氛下進行反應，直到銨溶液中的金屬鹽組分反應完全，所需要的金屬組分全部沉積在核心顆粒表面。

(5)反應結束后通過過濾將粉末與溶液分開，然后洗滌和干燥，獲得所需的復合粉末。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟所述的表面處理為：

(1)對石墨粉末表面進行整形、篩分、清洗、抽濾、干燥；

(2)將清洗后的石墨粉末放入到活化劑的稀溶液中攪拌均勻，一定時間后過濾、洗滌、干燥。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述活化劑選自Fe²⁺、Mn²⁺、Cr²⁺的亞磷酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、亞磷酸鹽、亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物化合物以及聯氨、甲醛中的一種或幾種。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為蒽醌或者類蒽醌。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的銨溶液是由水、氨水和硫酸銨組成；步驟(4)所述的高溫為100～200℃；步驟(4)所述的還原氣氛為氫氣，壓力為1～10MPa。

10.根據權利要求1-4任一權利要求所述的核殼型金屬石墨復合粉末材料在粉末冶金或表面工程的用途，在粉末冶金中用于制備工具尖端、拉絲模具等需要耐高溫、自潤滑、抗腐蝕的部件，在表面工程中用于采用熱噴涂、激光熔覆等工藝在機械部件表面制備需要耐高溫、自潤滑、抗腐蝕或封嚴涂層。