[發明專利]一種包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202011281984.7
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112276106A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 趙遠云;劉麗
• 申請（專利權）人: 趙遠云
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F9/10;C22C9/00
• 代理公司: 深圳市蘭鋒盛世知識產權代理有限公司 44504
• 代理人: 安媛媛

1.一種包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，選擇初始合金原料，按照初始合金成分配比將初始合金原料熔化，得到含有雜質元素D的均勻初始合金熔體；所述初始合金熔體的平均成分主要為Cu_a(M_xT_y)_bD_d，其中，M包含貴金屬元素Ir、Ru、Re、Os、Tc、Au、Pt、Pd、Ag中的至少一種，T包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti、Fe中的至少一種，D包含O、H、N、P、S、F、Cl、I、Br中的至少一種；且60％≤a≤99.9％，0.1％≤b≤40％，0≤d≤5％；0.1％≤x≤100％，0％≤y≤99.9％；其中，a、b、d，以及x、y分別代表對應組成元素的原子百分比含量；

步驟二，將所述初始合金熔體凝固成初始合金條帶；所述初始合金條帶的凝固組織包括基體相和彌散顆粒相；所述基體相的熔點低于所述彌散顆粒相，所述彌散顆粒相被包覆于所述基體相中；所述初始合金熔體凝固過程中，初始合金熔體中的雜質元素D在彌散顆粒相與基體相中重新分配，并富集于所述基體相中，從而使所述彌散顆粒相得到純化；

所述初始合金條帶中彌散顆粒相的成分主要為(M_xT_y)_x1D_z1，基體相的平均成分主要為Cu_x2D_z2；且99％≤x1≤100％,0≤z1≤1％；90％≤x2≤100％,0≤z2≤10％；z1≤d≤z2，2z1≤z2；x1、z1、x2、z2分別代表對應組成元素的原子百分比含量；

步驟三，將所述初始合金條帶中的基體相去除，并保留基體相去除過程中不能被同時去除的彌散顆粒相；收集脫落出來的彌散顆粒相，即得到由原彌散顆粒組成的包含有貴金屬元素的高純目標粉體材料。

2.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，所述初始合金熔體中的D雜質元素來源包括：初始合金原料引入雜質，熔煉過程中氣氛或坩堝引入雜質。

3.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，所述M包含貴金屬元素Ir、Ru、Re、Os、Tc、Au、Pt、Pd、Ag中的至少一種，且Ir、Ru、Re、Os、Tc等元素在M中的原子百分比含量高于50％；所述T包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti、Fe中的至少一種，且W、Cr、Mo、V、Ta、Nb等元素在T中的原子百分比含量高于50％。

4.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，所述初始合金條帶中不含有包含Cu與M構成的金屬間化合物，也不含有包含Cu與T構成的金屬間化合物。

5.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，所述初始合金條帶中彌散顆粒的單晶顆粒數目在所有彌散顆粒數目中的占比不低于60％。

6.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，所述將合金條帶中基體相去除方法包括酸反應去除。

7.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，所述包含貴金屬元素的目標粉體材料的顆粒粒徑范圍為2nm～3mm。

8.根據權利要求1所述的包含貴金屬元素的粉體材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟三之后還進行以下步驟：將所述包含貴金屬元素的目標粉體材料篩分后，選擇粒徑范圍為5μm～200μm的粉體材料進行等離子球化處理，得到呈球形的包含貴金屬元素的粉體材料。

9.根據權利要求1-8任一項所述的包含貴金屬元素的目標粉體材料或呈球形的包含貴金屬元素的粉體材料在催化材料、粉末冶金、復合材料、吸波材料、殺菌材料、磁性材料、金屬注射成型、3D打印、涂料中的應用。

10.一種合金條帶，其特征在于，包含內生粉與包覆體；所述合金條帶的凝固組織包括基體相和彌散顆粒相，基體相即為所述包覆體，彌散顆粒相即為所述內生粉；所述包覆體的熔點低于所述內生粉的熔點，所述內生粉被包覆于所述包覆體中；所述始合金條帶中內生粉的成分主要為(M_xT_y)_x1D_z1，包覆體的平均成分主要為Cu_x2D_z2；且99％≤x1≤100％,0≤z1≤1％；90％≤x2≤100％,0≤z2≤10％；z1≤d≤z2，2z1≤z2；x1、z1、x2、z2分別代表對應組成元素的原子百分比含量；其中，所述M包含Ir、Ru、Re、Os、Tc、Au、Pt、Pd、Ag中的至少一種；T包含W、Cr、Mo、V、Ta、Nb、Zr、Hf、Ti、Fe中的至少一種；D包含O、H、N、P、S、F、Cl、I、Br中的至少一種。