[發明專利]一種納米錫粉的制備工藝有效
| 申請號: | 201710286995.6 | 申請日: | 2017-04-27 |
| 公開(公告)號: | CN107030290B | 公開(公告)日: | 2019-02-01 |
| 發明(設計)人: | 金明江;王孟方;金學軍;汪玉冬 | 申請(專利權)人: | 上海交通大學 |
| 主分類號: | B22F9/00 | 分類號: | B22F9/00;B82Y40/00 |
| 代理公司: | 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219 | 代理人: | 許亦琳 |
| 地址: | 200240 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 納米 制備 工藝 | ||
本發明提供一種納米錫粉的制備工藝,具體包括如下步驟:1)取液態合金基材,采用真空感應熔煉工藝,制備獲得含錫的液態合金;2)取制備獲得的含錫的液態合金,放入電解質溶液中,施加直流電壓,獲得含錫的電解質溶液和經電解處理后的液態合金;3)將獲得的經電解處理后的液態合金回收,再加入錫材,采用真空感應熔煉工藝重熔后,再次獲得含錫的液態合金,投入步驟2)中,重復使用;4)對獲得的含錫的電解質溶液進行離心萃取后獲得錫粉,將錫粉進行洗滌、干燥、研磨后,獲得所需納米尺度的錫粉。本發明提供的一種納米錫粉的制備工藝,獲得錫粉的納米尺度可控,分布均勻,而且設備成本低廉,工藝簡單、綠色環保,有望獲得廣泛推廣。
技術領域
本發明材料制備技術領域,涉及一種納米錫粉的制備工藝。
背景技術
錫粉廣泛應用于粉末冶金、電碳制品、金剛石工具制品、電子材料、摩擦材料、噴涂材料、焊接材料、醫藥化工、冶金分析助熔劑等領域,此外,納米尺度的錫粉也是一種非常具有應用潛力的鋰離子電池負極材料。
目前金屬錫粉的生產采用氣體霧化法,它采用高速的氣流或水流直接擊碎液體金屬或合金,其粉末大小一般小于150μm。其基本的生產工藝是:①金屬的熔化,熔化溫度比金屬熔點高50-100攝氏度,而錫粉的熔點是231.93℃,熔融錫液的溫度控制在300℃左右;②在霧化設備中,利用0.3-1.2MP的高壓空氣霧化金屬液流,制得合乎相應規格、要求的粉末;③冷卻集粉;④經過冷卻的粉末進行篩分;⑤產品真空包裝。
霧化法生產錫粉雖然生產工藝簡單,可連續作業,但其需要較高的溫度和壓力,并且需要持續的冷卻水流,并不是一種節能環保的生產方法。而且這種方法制備獲得的粉體只能達到微米級,難以達到一些特種使用場合的需求。
發明內容
鑒于以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種納米錫粉的制備工藝,提出新的制粉理念,從而開發一種新型的、低能耗、綠色環保、且簡單易操作的納米錫粉制備工藝。
為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供一種納米錫粉的制備工藝,具體包括如下步驟:
1)取液態合金基材,采用真空感應熔煉工藝,制備獲得含錫的液態合金;
2)取步驟1)制備獲得的含錫的液態合金,放入電解質溶液中,施加直流電壓,獲得含錫的電解質溶液和經電解處理后的液態合金;
3)將步驟2)中獲得的經電解處理后的液態合金回收,再加入錫材,采用真空感應熔煉工藝重熔后,再次獲得含錫的液態合金,投入步驟2)中,重復使用;
4)對步驟2)中獲得的含錫的電解質溶液進行離心萃取后獲得錫粉,將錫粉進行洗滌、干燥、研磨后,獲得所需納米尺度的錫粉。
優選地,步驟1)中,所述含錫的液態合金至少包括有含鎵、錫的二元合金。所述含錫的液態合金在室溫(20-30℃)下為液態。
更優選地,所述含錫的液態合金還包括有含鎵、錫以及其它元素的多元合金,所述其它元素選自銦、鋅、銀、硒中的任意一種或多種組合。
更優選地,所述含鎵、錫的二元合金,按質量百分比計,包括以下組分:
錫2~25%;
鎵75~98%。
更優選地,所述含鎵、錫以及其它元素的多元合金中,按質量百分比計,包括以下組分:
錫2~25%;
鎵45~98%;
其它元素0~30%。
優選地,步驟2)中,所述電解質溶液的pH為12.5~14.5。
優選地,步驟2)中,所述電解質溶液為NaOH水溶液。
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