[發明專利]一種高純致密球形鉬粉的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201710417547.5
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107309434B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 劉金濤;陳連忠;陳海群;朱興營;周法;馬建平
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/00;B33Y70/00;C23C4/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種高純致密球形鉬粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將費氏粒度范圍為0.5μm-6μm純度以質量分數計大于99.9％的還原鉬粉、粘結劑和去離子水混合，制成漿料；

步驟2：將所述漿料進行噴霧造粒，干燥后得到鉬粉團聚體；

步驟3：將所述鉬粉團聚體進行脫膠、排雜及燒結處理，獲得造粒鉬粉，鉬粉團聚體的脫膠與排雜在氫氣還原氣氛下進行，氫氣不循環使用；

步驟4：將所述造粒鉬粉進行篩分，得到所需粒徑范圍的造粒鉬粉，對造粒鉬粉的篩分操作在氬氣環境下進行，篩分得到的造粒鉬粉的粒徑間隔不大于10μm；

步驟5：將所需粒徑范圍的造粒鉬粉送至等離子體炬芯部區域，得到熔融鉬粉，所述等離子體炬功率為30kW-100kW，工作氣體為氬氣，流量為10slpm-50s lpm，邊氣為氬氣，流量為30slpm-150slpm，所述等離子體炬運行的系統壓力為40kPa-98kPa；

步驟6：將所述熔融鉬粉在氬氣氣氛、溫度不超過30℃的環境下冷卻固化，冷卻速度不小于1×10⁴K/s，得到高純致密球形鉬粉。

2.根據權利要求1所述的高純致密球形鉬粉的制備方法，其特征在于：所述粘結劑為聚乙烯醇；所述粘結劑的含量為所述粘結劑與所述去離子水總質量的1％-10％；所述漿料中固相質量百分含量為30％-70％。

3.根據權利要求1所述的高純致密球形鉬粉的制備方法，其特征在于：步驟2中通過離心式噴霧干燥機對所述漿料進行噴霧造粒；所述離心式噴霧干燥機的噴霧干燥進風溫度為150℃-250℃，出風溫度為110℃-190℃；離心盤半徑為0.1m-0.3m，轉速范圍為10000r/min-15000r/min；霧化壓力范圍為0.2MPa-0.8MPa。

4.根據權利要求1所述的高純致密球形鉬粉的制備方法，其特征在于：步驟3中脫膠與排雜溫度為700℃-1100℃，脫膠與排雜時間為1h-5h；步驟3中鉬粉團聚體的燒結在氫氣氣氛下進行，燒結溫度為1100℃-1500℃，燒結時間為1h-3h。

5.根據權利要求1所述的高純致密球形鉬粉的制備方法，其特征在于：步驟5中利用載氣將所需粒徑范圍的造粒鉬粉送入所述等離子體炬芯部區域，所述載氣為氬氣，流量為1slpm-10slpm，造粒鉬粉的送粉速率為40g/min-200g/min。

6.根據權利要求1所述的高純致密球形鉬粉的制備方法，其特征在于：步驟6中形成高純致密球形鉬粉粒徑范圍為10μm-50μm，且粒徑間隔小于10μm，球化率大于90％，鉬粉純度以質量分數計大于99.99％。

7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法制備的高純致密球形鉬粉在3D打印、粉末冶金以及熱噴涂領域中的應用。