[發明專利]具有核-殼結構的復合鐵基粉末及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811547176.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109351964B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 董書山;孫雙雙;李鵬旭;徐航;陶強;朱品文
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

1.一種用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末，其特征在于，所述的核-殼結構，是以鐵粉顆粒為包覆核心，以納米級氧化鋁和納米級氧化鋯為功能化涂覆殼層，以聚乙烯吡咯烷酮K90為有機表面涂膜-抗氧化劑，形成在鐵粉顆粒表面包覆有功能層與抗氧化層的結構；各組分質量份數比例為：鐵粉顆粒98.5～99.6份，納米級氧化鋁和納米級氧化鋯0.3～1份，有機表面涂膜-抗氧化劑0.1～0.5份；所述的鐵粉顆粒，是水霧化鐵粉、化學法制備的鐵粉。

2.根據權利要求1所述的用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末，其特征在于，所述的納米級氧化鋁和納米級氧化鋯，混配質量比例為納米級氧化鋁50％～90％，納米級氧化鋯10％～50％。

3.根據權利要求1或2所述的用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末，其特征在于，所述的鐵粉顆粒，為200目以細；所述的納米級氧化鋁，粒度為10～300nm，純度≥99％；所述的納米級氧化鋯，粒度為10～300nm，純度≥99％。

4.一種權利要求1所述的用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末的制備方法，其特征在于，將聚乙烯吡咯烷酮K90粉末攪拌溶解于無水酒精中，得到質量濃度為0.5％～1.5％的有機表面涂膜-抗氧化劑酒精溶液；在不銹鋼混料罐中將納米級氧化鋁和氧化鋯投入到有機表面涂膜-抗氧化劑的酒精溶液中攪拌均勻；再將鐵粉顆粒投入不銹鋼混料罐，封閉罐蓋以1000～2000rpm的速度攪拌5～20min；攪拌結束后取出混合物料，平鋪自然干燥，再破碎、篩分、收集，得到在鐵粉顆粒表面留有聚乙烯吡咯烷酮K90和納米級氧化鋁和納米級氧化鋯的核-殼結構的復合鐵基粉末；其中，投料按質量比為鐵粉顆粒:納米級氧化鋁和納米級氧化鋯:聚乙烯吡咯烷酮K90＝98.5～99.6:0.3～1:0.1～0.5。

5.根據權利要求4所述的用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末的制備方法，其特征在于，所述的篩分收集，是將破碎分散后的混合物料置于200目的振動篩中篩分，收集200目以細的核-殼結構的復合鐵基粉末。

6.根據權利要求4或5所述的用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末的制備方法，其特征在于，所述的不銹鋼混料罐，是攪拌速度可調的立式混料攪拌機，加有自動排氣、防爆結構。

7.一種權利要求1所述的用于超硬材料制品的具有核-殼結構的復合鐵基粉末的應用，是與單質銅粉、錫粉、鎳粉或預合金粉末一起作為金屬結合劑，再與金剛石顆粒一起混配燒結，制作金剛石工具。