[發明專利]一種稀土鈷鎳復合粉的制備方法

在審

• 申請號: 202110033364.X
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112872363A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳顥;張帆;羊建高;郭圣達;汪艷亮
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: B22F9/22
• 分類號: B22F9/22
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發明涉及金屬復合粉技術領域，提供了一種稀土鈷鎳復合粉的制備方法。本發明先利用水溶性鈷鹽、水溶性鎳鹽、水溶性稀土鹽制備稀土鈷鎳復合鹽溶液，然后通過噴霧干燥制備得到稀土鈷鎳復合鹽粉末，再通過氧化煅燒和還原煅燒得到稀土鈷鎳復合粉。本發明制備的稀土鈷鎳復合粉中，稀土氧化物彌散分布在鈷鎳的晶界處以及晶粒內部，實現分子級分布，使材料成分達到近乎理想的均勻狀態，且所得復合粉的粒徑細小，為一種超細復合粉。

技術領域

本發明涉及金屬復合粉技術領域，尤其涉及一種稀土鈷鎳復合粉的制備方法。

背景技術

硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料，被譽為“工業牙齒”，具有極高的硬度、強度以及優良的耐磨性和耐腐蝕性，廣泛應用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊和建筑等領域。隨著下游產業的發展，硬質合金市場的需求不斷加大。

目前，硬質合金中的粘結金屬主要是鈷，由于鈷的稀少和昂貴使其應用受到了制約，人們為了降低硬質合金成本一直想用其它材料代替鈷或減少鈷的用量，如在制備硬質合金過程中，將鎳粉和鈷粉混合使用。傳統的鈷鎳復合粉末的制造方法包括機械混合法和霧化法，而采用這兩種方法制得的鈷鎳復合粉末混合不均勻，容易導致制備的硬質合金存在缺陷，進而影響硬質合金的性能。

同時，研究表明:稀土元素具有細化晶粒、凈化界面、固溶強化、抑制相變和摻雜改性等一系列作用，能使硬質合金各方面的性能得到很大程度的提升。目前常見的稀土的添加方式是在鎳粉和鈷粉球磨混合時加入稀土粉末，由于稀土的物性與鈷、鎳相差較大，三者混合不均勻，嚴重制約著稀土在硬質合金中的應用，亦限制了稀土在硬質合金中進一步發揮作用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種稀土鈷鎳復合粉的制備方法。本發明制備的稀土鈷鎳復合粉成分均勻，粒徑細小，是一種超細復合粉。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種稀土鈷鎳復合粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)將水溶性鈷鹽、水溶性鎳鹽、水溶性稀土鹽和水混合，得到稀土鈷鎳復合鹽溶液；

(2)將所述稀土鈷鎳復合鹽溶液進行噴霧干燥，得到稀土鈷鎳復合鹽粉末；

(3)將所述稀土鈷鎳復合鹽粉末依次進行氧化煅燒和還原煅燒，得到稀土鈷鎳復合粉；所述氧化煅燒的溫度為300～600℃，所述還原煅燒的溫度為500～950℃。

優選的，所述水溶性鈷鹽包括醋酸鈷、硝酸鈷、氯化鈷和硫酸鈷中的一種或幾種。

優選的，所述水溶性鎳鹽包括醋酸鎳、硝酸鎳、氯化鎳和硫酸鎳中的一種或幾種。

優選的，所述水溶性稀土鹽包括稀土硝酸鹽、稀土氯化鹽和稀土硫酸鹽中的一種或幾種，所述水溶性稀土鹽中的稀土元素為鑭或鈰。

優選的，所述水溶性稀土鹽中稀土元素與水溶性鈷鹽中鈷元素的摩爾比為(0.01～1):1；所述水溶性鈷鹽中鈷元素和水溶性鎳鹽中鎳元素的摩爾比為(0.1～10):1。

優選的，所述噴霧干燥的條件包括：進風溫度為150～280℃，出風溫度為100～130℃，給料量為80～200mL/min，噴霧壓力為0.5～2MPa。

優選的，所述氧化煅燒的時間為30～180min，所述氧化煅燒在微波條件下進行，所述氧化煅燒的微波功率為2～4kW，頻率為2200～2500MHz。

優選的，所述還原煅燒的時間為90～240min。

優選的，所述還原煅燒的氣氛為氫氣、一氧化碳和氨氣中的一種或幾種。