[其他]有色金屬粉末或有色金屬粉末混合物的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101908
• 申請(qǐng)日: 1988-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88101908A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伯德·蘭哥;阿圖·梅;勒內(nèi)·霍哥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金屬股份有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/24
• 分類號(hào): B22F9/24
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 全菁

本發(fā)明涉及一種有色金屬粉末或有色金屬粉末混合物的制造方法，其中將一種金屬化合物在含有糖或淀粉水溶液的水介質(zhì)中并在攪拌和選擇的高溫下進(jìn)行處理，并分離出沉積的金屬粉末。

粉末冶金對(duì)制造催化劑、燒結(jié)部件（如金屬過(guò)濾器）和新合金系以及彌散硬化材料具有重要意義。粉末冶金也可用于制造復(fù)合材料，這種復(fù)合材料主要用于電子領(lǐng)域并且在復(fù)合材料中要求在液態(tài)下不混溶的各組分間牢固結(jié)合。上述復(fù)合材料包括陶瓷-金屬、塑料-金屬和金屬-金屬?gòu)?fù)合。金屬粉末制造方法包括例如電解沉積、熔融金屬噴霧和化學(xué)沉積，從而形成不同性能的粉末。極細(xì)的粉末主要是通過(guò)化學(xué)沉積而得到的。

已知通過(guò)還原含金屬鹽的溶液，例如用氫（Sheryit-Gordon????Process），可以沉積金屬粉末。但是這種方法導(dǎo)致顆粒尺寸相差較大并使顆粒具有不同形狀。在鉛銅粉末制造中，雖然添加劑例如聚氨基化合物（DE-OS2653281，U.S.Patent????4018595）或乙烯/順式丁烯二酐共聚物（DE-OS2132173，U.S.Patent????3694185）能影響顆粒大小分布，然而所得到的粉末的平均顆粒尺寸總是超過(guò)10μm。由美國(guó)專利4539041已知，實(shí)際上在無(wú)水多元醇中、于至少85℃至最高350℃溫度下將有色金屬化合物，例如Au、Pd、Pt、Ti、Os、Cu、Ag、Ni、Co、Pb或Cd的化合物還原成金屬。通常沉積物具有0.1-10μm的顆粒尺寸。該方法的缺點(diǎn)是，為了獲得小于0.5μm的顆粒尺寸需要高溫，并且能使用的還原劑只限于在還原溫度下是液態(tài)的多元醇。該方法的另一缺點(diǎn)是大量消耗昂貴的化學(xué)藥品，其消耗量超過(guò)所產(chǎn)生的銅量的20倍。由《Aust.Chem.Eng.》1983年11月第9-15頁(yè)也已知，硫酸銅在酸性溶液中在pH值低于3.2和銅濃度為16克/升時(shí)，通過(guò)用淀粉或各種糖處理能被還原成細(xì)銅粉末，而在pH值高于2.9時(shí)將形成堿性硫酸鹽并且只能還原成氧化亞銅。該方法的缺點(diǎn)是，由于溶液含硫酸鹽，產(chǎn)物被硫污染，并且每單位體積溶液所能產(chǎn)生的銅量受硫酸銅溶解度限制。

本發(fā)明的目的是提供一種方便而經(jīng)濟(jì)地制造有色金屬粉末的方法，它不需要昂貴設(shè)備就能制造很細(xì)的有色金屬粉末，同時(shí)消除現(xiàn)有方法的、尤其是上述的那些缺點(diǎn)。

本發(fā)明是根據(jù)以下制造有色金屬粉末或有色金屬粉末混合物的發(fā)明構(gòu)思而完成的，其中將一種金屬化合物在含有糖或淀粉水溶液的水介質(zhì)中并在攪拌和選擇的高溫下進(jìn)行處理，然后分離沉積的金屬粉末。按照本發(fā)明關(guān)于在pH值大于3.2的含水介質(zhì)中和20-160℃溫度下處理濃度為20-400克/升（按金屬計(jì)算）的有色金屬氧化物或氫氧化物并分離沉積的基本上無(wú)氧化物的有色金屬粉末來(lái)實(shí)現(xiàn)這種方法。

在本發(fā)明的方法中，將有色金屬氧化物或氫氧化物懸浮在糖或淀粉溶液中，于大氣壓下在攪拌反應(yīng)器中加熱最高達(dá)160℃?？梢杂媚撤N金屬鹽代替金屬氧化物或氫氧化物作為原料，上述鹽可以通過(guò)添加堿轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸锘蛞环N難溶的堿式鹽。有色金屬化合物與糖或淀粉以近似相等的分額（按重量）被使用，但最好是糖或淀粉的重量大一些。術(shù)語(yǔ)糖是按公知的含義使用的，它包括單糖或低聚糖，即分子中有一個(gè)羰基官能團(tuán)和多個(gè)羥基官能團(tuán)的有機(jī)化合物。在上述物質(zhì)中，簡(jiǎn)單化合物（單糖）隨水的去除含結(jié)合成大分子（雙糖或低聚糖）。合適的糖或糖衍生物的例子是單糖，例如戊糖、己糖（果糖、葡萄糖）、葡糖酸和內(nèi)酯，例如葡糖酸-δ-內(nèi)酯，也可是雙糖，例如蔗糖和麥芽糖。還原過(guò)程通常進(jìn)行若干小時(shí)。在還原結(jié)束后例出反應(yīng)產(chǎn)物、洗滌、離心分離并在保護(hù)氣體例如氮?dú)庵懈稍铩?/p>

在本發(fā)明的方法中最好以70-300克/升的濃度（按金屬計(jì)算）使用有色金屬氧化物或氫氧化物。在含水介質(zhì)中，含有有色金屬氧化物或氫氧化物和糖或淀粉的反應(yīng)混合物形成一種含有大量固體顆粒的牢固懸浮液。由于提高溫度能顯著地提高還原速度，所以反應(yīng)介質(zhì)溫度保持在70-150℃較為適宜。

也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加氧化劑能加速反應(yīng)，使用該方法可將反應(yīng)時(shí)間幾乎減少一半。適宜的氧化劑例子是過(guò)氧化氫及其堿金屬鹽。這種添加的加入量是干糖或干淀粉量的0.5-5%。

按照本發(fā)明的方法可以將沉積出的有色金屬粉末的最初顆粒尺寸控制在一定范圍內(nèi)。通過(guò)選擇反應(yīng)介質(zhì)的pH值將顆粒尺寸控制在0.1-30μm的范圍。當(dāng)pH值從高于3.2至14以及高至濃縮堿性溶液時(shí)，按下述方法控制最初顆粒尺寸，在這種方法中沉積出的有色金屬粉末的顆粒尺寸隨pH值增加而減少。因?yàn)樵诜磻?yīng)期間形成有機(jī)酸，所以通過(guò)添加堿性氫氧化物使pH值在反應(yīng)期間保持恒定。