[發明專利]一種碳納米管包覆金屬基的復合粉體的制備方法

在審

• 申請號: 202010013681.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111020525A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 楊亞鋒;耿康;李少夫;劉宇;葉棟;鄭閏;張磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/44;C23C18/32;C23C18/52;B22F1/02
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

1.一種碳納米管包覆金屬基的復合粉體的制備方法，包括以下步驟：

將預處理的負載催化劑的金屬基粉體放入流化床反應器中，通入惰性氣體、氫氣與碳源氣體的混合氣體使粉體處于流化狀態，將流化床反應器放入已加熱到預設溫度的加熱裝置中，在流化床中發生化學氣相沉積反應，碳源氣體分解催化生成碳納米管包覆在金屬基粉體表面，形成復合粉體；其中，

所述金屬基包括鋁基和\或銅基。

2.根據權利要求1所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述負載催化劑包括含鎳、鐵和鈷的顆粒中的一種或兩種以上，預處理的負載催化劑的方法包括化學鍍法，浸漬法和化學氣相沉積法中的一種或兩種以上。

3.根據權利要求2所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述化學鍍法的步驟包括：

將金屬基粉體放入金屬化學鍍液中，攪拌并加熱到40～90℃，持續5～60min，清洗、過濾、并真空干燥粉體，得到均勻包覆金屬顆粒的預處理的負載催化劑的金屬基粉體；所述金屬化學鍍液包括鎳、鐵和鈷的金屬化學鍍液中的一種或兩種以上。

4.根據權利要求2所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述浸漬法的步驟包括：

將金屬基粉體放入金屬鹽的乙醇溶液中，攪拌并加熱到40～100℃，直到溶液蒸干，將粉體放入反應器中加熱并用氫氣將粉體表面的金屬鹽還原為金屬顆粒，得到預處理的負載催化劑的金屬基粉體；所述金屬鹽包括鎳、鐵和鈷的金屬鹽中的一種或兩種以上。

5.根據權利要求2所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述化學氣相沉積法的步驟包括：

將金屬基粉體放入反應器中加熱到300～900℃，并通入氫氣和氬氣，以及通入載有金屬氯化物的氬氣載氣，在氫氣作用下，金屬氯化物在金屬粉表面還原為金屬顆粒，得到預處理的負載催化劑的金屬基粉體；所述金屬氯化物包括氯化鎳、氯化鐵和氯化鈷中的一種或兩種以上。

6.根據權利要求1所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述金屬基粉體包括純鋁粉及鋁合金粉體，純銅粉及銅合金粉體中的一種或兩種以上，所述金屬基粉體粒度為1～1000μm。

7.根據權利要求6所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述鋁合金粉體包括Al-Cu合金、Al-Mn合金、Al-Mg合金、Al-Mg-Si合金、Al-Si合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Zn合金和Al-Li合金中的一種或兩種以上，所述銅合金粉體包括Cu-Zn合金、Cu-Sn合金、Cu-W合金和Cu-Ni合金中的一種或兩種以上。

8.根據權利要求1所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體包括氬氣，氮氣和氦氣中的一種或兩種以上，碳源氣體包括甲烷，乙烯和乙炔中的一種或兩種以上，所述惰性氣體，氫氣與碳源氣體的體積比例為(1～100)：(1～10)：1，混合氣體流速為100～1500mL/min。

9.根據權利要求1所述復合粉體的制備方法，其特征在于，所述加熱裝置預設溫度為400～1000℃，所述氣相沉積反應時間為5～180min。

10.權利要求1-9任一所述復合粉體的應用，其特征在于，所述應用為，用于3D打印及其它粉末冶金的粉體原料。