[發明專利]一種球磨制備納米級粉體的方法

有效

• 申請號: 201911318169.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111013747B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李喜峰;袁雁妤;彭聰;張建華;陳龍龍;姜姝
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B02C17/20
• 分類號: B02C17/20;B02C17/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張敏

本發明涉及納米粉體材料技術領域，提供了一種球磨制備納米級粉體的方法，本發明在球磨過程中使軟硬程度不同的磨球對原料進行研磨和攪拌，能明顯降低反應活化能、細化晶粒、增強粉體活性、提高燒結能力，最終把微米級的原料粉體粉碎為納米級粉體，且所得納米級粉體的質量穩定、粒度均勻，成球率高，具有較高的松裝密度，可以保證納米粉體后續成型和燒結過程的順利進行，并實現連續穩定產業化生產；此外，本發明提供的方法無需兩步球磨，操作簡單，能耗較低。

技術領域

本發明涉及納米粉體材料技術領域，特別涉及一種球磨制備納米級粉體的方法。

背景技術

球磨是一種對物料進行研磨，制備細小粉體的常用方法，在球磨過程中，球磨機內的磨球在離心力作用下對原料粉體進行沖擊破碎，同時起到研磨作用，從而將微米級粉體研磨成納米級粉體。

傳統球磨工藝的球磨時間長，能耗高，有些原料會產生過磨現象，而且每一磨出來的粉料細度不一致，容易形成納米粉體粒徑大而不均的問題，對產品質量造成嚴重影響。目前比較先進的工藝是采用兩種不同直徑大小不同的磨球，分兩步工序進行球磨。即先用大的磨球開始球磨，然后分離出粉末，再采用小的磨球進行二級球磨，最終得到研磨出來的化合物粒徑較小。但是這種分兩步球磨的方法步驟繁瑣，增加了球磨的時間與能耗。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種球磨制備納米級粉體的方法。本發明提供的方法利用軟硬程度不同的磨球對原料粉體進行研磨，無需分兩步進行，操作簡單，能耗低，所得納米粉體質量穩定、粒度均勻，納米粉體的成球率高。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種球磨制備納米級粉體的方法，包括以下步驟：

將第一磨球、第二磨球、分散劑、粘結劑和原料粉體混合進行球磨，得到納米級粉體；所述第一磨球和第二磨球的硬度不同，所述第一磨球為聚氨酯球、氮化硅球或氧化鋁球；所述第二磨球為氧化鋯球。

優選的，所述第一磨球的直徑為4～6mm，所述第二磨球的直徑為4～6mm。

優選的，所述第一磨球和第二磨球的重量比為1:1.5～2；所述球磨時的球料比為2～4:1。

優選的，所述分散劑為檸檬酸、十六烷基三甲基溴化銨、甲基丙烯酸胺、聚乙烯醇吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉和可溶性淀粉中的一種或幾種；所述分散劑的加入量為原料粉體質量的0.4～0.7％。

優選的，所述粘結劑為聚乙烯醇和/或聚乙烯醇縮丁醛；所述粘結劑的加入量為原料粉體質量的1～4％。

優選的，所述球磨的轉速為1400～1600rpm，所述球磨的具體過程為：研磨30～40min后冷卻30～60min，重復研磨和冷卻若干次，直至得到納米級粉體。

優選的，所述球磨時使用機械傳動裝置帶動球磨罐做圓周擺振運動。

優選的，所述重復研磨和冷卻的次數為5～7次。

優選的，所述原料粉體包括金屬、合金或陶瓷粉體。

優選的，所述陶瓷粉體包括ITO粉體或ZTO粉體。