[發(fā)明專(zhuān)利]一種銅鐵復(fù)合粉體及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111672413.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114309594A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 班麗卿;王蕊;楊心語(yǔ);王林山;王忠;梁雪冰;石韜;李楠楠;付東興;潘旭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京有研粉末新材料研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F1/17
• 分類(lèi)號(hào): B22F1/17;B22F3/10;B22F9/08
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 史晶晶

本發(fā)明涉及一種銅鐵復(fù)合粉體及其制備方法。一種銅鐵復(fù)合粉體，包括銅鐵復(fù)合物；所述銅鐵復(fù)合物呈銅包覆鐵的核殼結(jié)構(gòu)，包覆完整均一；所述銅鐵復(fù)合粉體中銅重量百分比占5％～30％；所述銅鐵復(fù)合粉體在300MPa壓制壓力下，粉體壓坯密度為6.1g/cm³以上，壓坯強(qiáng)度為20～40MPa。本發(fā)明解決了鐵鹽廢水難處理以及粉體壓縮性和成形性差的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種銅鐵復(fù)合粉體及其制備方法。

背景技術(shù)

銅鐵復(fù)合粉末作為一種新興的高技術(shù)含量的有色金屬新材料，是含油軸承制品、剎車(chē)片、電碳制品、金剛石工具等制造領(lǐng)域的原材料，部分取代了銅錫合金粉末、純銅粉，不僅大幅降低了原材料成本，而且在制品性能提高方面(如更好的強(qiáng)度、抗黏結(jié)性能等)發(fā)揮了很大作用。

現(xiàn)有技術(shù)中，銅鐵復(fù)合粉末工藝主要以硫酸銅溶液為原料，通過(guò)與鐵粉發(fā)生化學(xué)置換反應(yīng)，經(jīng)多次洗滌、過(guò)濾、再還原干燥處理制備。這種方法生產(chǎn)過(guò)程工序長(zhǎng)，且產(chǎn)生大量含F(xiàn)eSO₄的污水，直接排放將污染環(huán)境。同時(shí)鐵離子無(wú)法回收，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)加劇生產(chǎn)過(guò)程損耗，增加生產(chǎn)成本。生產(chǎn)后期需處理廢水廢渣，進(jìn)一步大幅增加成本。另外，利用以上工藝制備的銅鐵復(fù)合粉的壓縮性和成形性差。

為此，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種銅鐵復(fù)合粉體及其制備方法，其解決了鐵鹽廢水難處理以及粉體壓縮性和成形性差的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種銅鐵復(fù)合粉體，包括銅鐵復(fù)合物；所述銅鐵復(fù)合物呈銅包覆鐵的核殼結(jié)構(gòu)，且鐵的包覆率≥90％；所述銅鐵復(fù)合粉體中銅重量百分比占5％～30％；

所述銅鐵復(fù)合粉體在300MPa壓制壓力下，粉體壓坯密度為6.1g/cm³以上，壓坯強(qiáng)度為20～40MPa。

與化學(xué)置換反應(yīng)制備的銅鐵復(fù)合粉體相比，本發(fā)明的產(chǎn)品在壓縮性和成形性方面有明顯改善，在300MPa壓制壓力下，粉體壓坯密度達(dá)到6.1g/cm³以上，壓坯強(qiáng)度達(dá)到20～40MPa，顯示出良好的壓縮性和成形性。

另外，本發(fā)明的銅鐵復(fù)合粉體在其他方面也有所改善，列舉如下。

進(jìn)一步地，所述銅鐵復(fù)合粉體的松裝密度為2.2～3.0g/cm³，流動(dòng)性≤36s/50g。

進(jìn)一步地，所述銅鐵復(fù)合粉體的松裝密度為2.2～2.7g/cm³，流動(dòng)性≤33s/50g。

進(jìn)一步地，所述銅鐵復(fù)合粉體的粒度組成：大于80目的占10wt.％以下，小于325目的占10-30wt％，80目～325目之間為余量。

本發(fā)明的銅鐵復(fù)合粉體的粒徑主要處于80目～325目范圍，具有合適的粒徑。

進(jìn)一步地，所述銅鐵復(fù)合粉體的粒度組成：大于80目的占5wt％以下，例如0.8wt％以下，0.6wt％以下，0.3wt％以下。

進(jìn)一步地，所述銅鐵復(fù)合粉體的徑向收縮率≤0.3％，高度收縮率≤0.5％。徑向收縮率和高度收縮率處于較低水平，說(shuō)明本發(fā)明到的產(chǎn)品具有更好的尺寸穩(wěn)定性。徑向收縮率是指粉末壓坯燒結(jié)后徑向尺寸變化率，其測(cè)量公式：徑向收縮率＝(壓坯燒結(jié)前徑向尺寸-壓坯燒結(jié)后徑向尺寸)/壓坯燒結(jié)前徑向尺寸；高度收縮率是指粉末壓坯燒結(jié)前高度尺寸變化率，其測(cè)量公式：高度收縮率＝(壓坯燒結(jié)前高度尺寸-壓坯燒結(jié)后高度尺寸)/壓坯燒結(jié)前高度尺寸。

進(jìn)一步地，所述銅鐵復(fù)合粉體在400MPa壓制壓力下，粉體壓坯密度為6.4g/cm³以上，壓坯強(qiáng)度為30～60MPa。