[發(fā)明專利]一種激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011194615.4 | 申請日： | 2020-10-30 |
| 公開（公告）號： | CN112408380B | 公開（公告）日： | 2022-04-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 戰(zhàn)再吉;呂相哲;曹海要 | 申請（專利權(quán)）人： | 燕山大學(xué) |
| 主分類號： | C01B32/205 | 分類號： | C01B32/205;C01B32/991;C23C24/10 |
| 代理公司： | 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123 | 代理人： | 張明月 |
| 地址： | 066004 河北*** | 國省代碼： | 河北;13 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 激光 原位 合成 微米 球形 石墨 制備 方法 | ||
1.一種激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法，其特征在于步驟如下：
（1）原料粉末的制備：原料粉末包括基體粉末和反應(yīng)粉末，所述基體粉末為金屬Cu粉；反應(yīng)粉末由金屬Zr粉末和碳化物B4C粉末組成，其摩爾比為Zr:B4C=2:1；所述反應(yīng)粉末質(zhì)量為原料粉末質(zhì)量的10～50%；
準(zhǔn)確稱量上述粉末，并將各粉末放入V型混料機(jī)中混粉，放入烘干箱中干燥，制得原料粉末；
（2）金屬基板的制備：選用純銅基板，首先使用砂紙打磨純銅基板表面去除表面的污漬、氧化物等，再使用無水乙醇清潔基板表面得到光滑清潔的金屬基板；
（3）激光原位合成亞微米級球形石墨的制備：將步驟（1）所得的原料粉末預(yù)置在步驟（2）所得的金屬基板表面，并在氬氣保護(hù)氣氛中進(jìn)行激光加工，使原料粉末熔化形成熔池，在熔池內(nèi)發(fā)生原位合成反應(yīng)，生成球形石墨；激光加工工藝參數(shù)為：光斑尺寸D為3mm，激光掃描的光斑重疊率為50%；當(dāng)激光功率P為1.8～2.3kW、掃描速度V為2～5mm/s時(shí)，制備得到亞微米級無雜質(zhì)的球形石墨；當(dāng)激光功率P為2.4～2.8kW、掃描速度V為6～10mm/s時(shí)，制備得到亞微米級具有銅夾層的球形石墨；反應(yīng)方程式為：
2Zr+B4C=2ZrB2+C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）的金屬Cu粉的平均粒度為53～75μm，純度為99.9%；金屬Zr粉的平均粒度為38～75μm，純度為99.5%；碳化物B4C粉的平均粒度為25～48μm，純度為99.9%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中V型混料機(jī)的轉(zhuǎn)速為15r/min，混粉時(shí)間為2h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）的烘干箱的干燥條件為：干燥溫度120℃，時(shí)間1h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）的原料粉末預(yù)置厚度為0.5～1mm。
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