[發(fā)明專(zhuān)利]一種氨氣等離子球磨制備片狀鋁粉的方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010105568.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111215634B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾美琴;李陽(yáng);魯忠臣;胡仁宗;朱敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B22F9/04
• 分類(lèi)號(hào): B22F9/04;B22F1/068;C09D5/30
• 代理公司: 北京嘉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11687
• 代理人: 楊波

1.一種氨氣等離子球磨制備片狀鋁粉的方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)在球磨罐中裝入高純度Al粉末，放入金屬磨球?yàn)橛操|(zhì)合金材質(zhì)，球料比為30：1-50：1，球料填充比為50％，混入占粉末總質(zhì)量比為0.5～3％聚合醇胺和無(wú)水乙醇混合液作為有機(jī)溶劑；

(2)對(duì)球磨罐進(jìn)行抽真空清洗，然后通入高純氨氣，氣壓為0.1Mpa，使球磨室內(nèi)的放電強(qiáng)度達(dá)到5×10⁵V/m；

(3)開(kāi)啟機(jī)械振動(dòng)，調(diào)節(jié)振動(dòng)平臺(tái)振幅峰峰值到達(dá)10mm-15mm，球磨機(jī)振動(dòng)加速度為280～410m/s²；開(kāi)啟等離子體電源，調(diào)節(jié)工作電流為0.5～3A，激發(fā)電壓為10～20kV；放電等離子球磨時(shí)間為2～3h；

(4)收集片狀鋁粉并進(jìn)行分級(jí)處理，獲得粒度為25～35μm且表面布滿小凸起的低發(fā)射率低光澤度片狀鋁粉；

其中，氨氣等離子球磨制備片狀鋁粉的工作原理如下：

對(duì)球磨罐的兩電極施加高壓脈沖電，激發(fā)球磨罐內(nèi)的氨氣，產(chǎn)生低溫放電NH3等離子體，進(jìn)行輝光放電下的等離子體輔助球磨；在等離子球磨中，球磨罐內(nèi)具有兩種放電模式：其一為兩電極之間氣體激發(fā)形成的放電，產(chǎn)生輝光放電彌漫在球磨罐空間內(nèi)，是氣體和粉末激發(fā)活化的主要能量來(lái)源，稱(chēng)之為外建電場(chǎng)；另一種放電模式為磨球之間、粉末顆粒之間的放電，為內(nèi)建電場(chǎng)；內(nèi)建電場(chǎng)與外加電場(chǎng)大小呈非線性關(guān)系；

通過(guò)調(diào)整相關(guān)球磨參數(shù)，所述相關(guān)球磨參數(shù)包括振幅峰峰值、磨球材質(zhì)、填充比，能夠影響AlN介質(zhì)顆粒與Al基體之間的內(nèi)建電場(chǎng)強(qiáng)度，與外建電場(chǎng)相疊加后將引起大量的電場(chǎng)畸變，形成強(qiáng)度極高的局部電場(chǎng)，使得粉末直接熔穿，在片狀粉末表面形成微孔，進(jìn)而在球磨機(jī)械能的作用下引起應(yīng)力集中，進(jìn)而形成裂紋，進(jìn)一步細(xì)化粉末，最終形成片狀尺寸均一的片狀鋁粉，且由于特定氨氣等離子體電場(chǎng)強(qiáng)度條件下，氨氣與鋁粉表面發(fā)生氣固原位反應(yīng)構(gòu)成電場(chǎng)畸變，促進(jìn)了片狀粉末的破碎，并在鋁粉表面形成了大量小凸起，使得片狀鋁粉具有更高的粗糙度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨氣等離子球磨制備片狀鋁粉的方法，其特征在于：金屬磨球介質(zhì)為硬質(zhì)合金球。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨氣等離子球磨制備片狀鋁粉的方法，其特征在于：所述高純度Al粉末的平均粒度為10-50μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨氣等離子球磨制備片狀鋁粉的方法，其特征在于：聚合醇胺和無(wú)水乙醇混合液的質(zhì)量比為1:1。

5.權(quán)利要求1所述制備方法制備得到的片狀鋁粉應(yīng)用于紅外線-可見(jiàn)光兼容隱身材料中的應(yīng)用。