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[發(fā)明專利]一種納米錫粉的制備工藝有效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201710286995.6 申請(qǐng)日: 2017-04-27
公開(公告)號(hào): CN107030290B 公開(公告)日: 2019-02-01
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 金明江;王孟方;金學(xué)軍;汪玉冬 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 上海交通大學(xué)
主分類號(hào): B22F9/00 分類號(hào): B22F9/00;B82Y40/00
代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219 代理人: 許亦琳
地址: 200240 *** 國(guó)省代碼: 上海;31
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 納米 制備 工藝
【說明書】:

發(fā)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(tài)合金基材,采用真空感應(yīng)熔煉工藝,制備獲得含錫的液態(tài)合金;2)取制備獲得的含錫的液態(tài)合金,放入電解質(zhì)溶液中,施加直流電壓,獲得含錫的電解質(zhì)溶液和經(jīng)電解處理后的液態(tài)合金;3)將獲得的經(jīng)電解處理后的液態(tài)合金回收,再加入錫材,采用真空感應(yīng)熔煉工藝重熔后,再次獲得含錫的液態(tài)合金,投入步驟2)中,重復(fù)使用;4)對(duì)獲得的含錫的電解質(zhì)溶液進(jìn)行離心萃取后獲得錫粉,將錫粉進(jìn)行洗滌、干燥、研磨后,獲得所需納米尺度的錫粉。本發(fā)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(shè)備成本低廉,工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保,有望獲得廣泛推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明材料制備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種納米錫粉的制備工藝。

背景技術(shù)

錫粉廣泛應(yīng)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(yī)藥化工、冶金分析助熔劑等領(lǐng)域,此外,納米尺度的錫粉也是一種非常具有應(yīng)用潛力的鋰離子電池負(fù)極材料。

目前金屬錫粉的生產(chǎn)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(chǎn)工藝是:①金屬的熔化,熔化溫度比金屬熔點(diǎn)高50-100攝氏度,而錫粉的熔點(diǎn)是231.93℃,熔融錫液的溫度控制在300℃左右;②在霧化設(shè)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(yīng)規(guī)格、要求的粉末;③冷卻集粉;④經(jīng)過冷卻的粉末進(jìn)行篩分;⑤產(chǎn)品真空包裝。

霧化法生產(chǎn)錫粉雖然生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,可連續(xù)作業(yè),但其需要較高的溫度和壓力,并且需要持續(xù)的冷卻水流,并不是一種節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)方法。而且這種方法制備獲得的粉體只能達(dá)到微米級(jí),難以達(dá)到一些特種使用場(chǎng)合的需求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)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(fā)一種新型的、低能耗、綠色環(huán)保、且簡(jiǎn)單易操作的納米錫粉制備工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)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(tài)合金基材,采用真空感應(yīng)熔煉工藝,制備獲得含錫的液態(tài)合金;

2)取步驟1)制備獲得的含錫的液態(tài)合金,放入電解質(zhì)溶液中,施加直流電壓,獲得含錫的電解質(zhì)溶液和經(jīng)電解處理后的液態(tài)合金;

3)將步驟2)中獲得的經(jīng)電解處理后的液態(tài)合金回收,再加入錫材,采用真空感應(yīng)熔煉工藝重熔后,再次獲得含錫的液態(tài)合金,投入步驟2)中,重復(fù)使用;

4)對(duì)步驟2)中獲得的含錫的電解質(zhì)溶液進(jìn)行離心萃取后獲得錫粉,將錫粉進(jìn)行洗滌、干燥、研磨后,獲得所需納米尺度的錫粉。

優(yōu)選地,步驟1)中,所述含錫的液態(tài)合金至少包括有含鎵、錫的二元合金。所述含錫的液態(tài)合金在室溫(20-30℃)下為液態(tài)。

更優(yōu)選地,所述含錫的液態(tài)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(yōu)選地,所述含鎵、錫的二元合金,按質(zhì)量百分比計(jì),包括以下組分:

錫2~25%;

鎵75~98%。

更優(yōu)選地,所述含鎵、錫以及其它元素的多元合金中,按質(zhì)量百分比計(jì),包括以下組分:

錫2~25%;

鎵45~98%;

其它元素0~30%。

優(yōu)選地,步驟2)中,所述電解質(zhì)溶液的pH為12.5~14.5。

優(yōu)選地,步驟2)中,所述電解質(zhì)溶液為NaOH水溶液。

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