CN101157132B - 磁变流技术专用金属纳米铁粉 - Google Patents

磁变流技术专用金属纳米铁粉 Download PDF

Info

Publication number
CN101157132B
CN101157132B CN2007101396557A CN200710139655A CN101157132B CN 101157132 B CN101157132 B CN 101157132B CN 2007101396557 A CN2007101396557 A CN 2007101396557A CN 200710139655 A CN200710139655 A CN 200710139655A CN 101157132 B CN101157132 B CN 101157132B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron powder
powder
nanometer
situation
flow technique
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007101396557A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101157132A (zh
Inventor
王惠民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2007101396557A priority Critical patent/CN101157132B/zh
Priority to PCT/CN2007/003522 priority patent/WO2009055980A1/zh
Publication of CN101157132A publication Critical patent/CN101157132A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101157132B publication Critical patent/CN101157132B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/24—Nitriding
    • C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种纳米级别铁粉，具体为一种磁变流技术专用金属纳米铁粉。解决了现有技术中存在的普通铁粉应用于磁变流技术的情况导致产品性能差的问题。制备方法是，在-5℃～15℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5000次——6000次的情况下生产纳米铁粉颗粒，再分别分选出D3＝40nm，D25＝45nm，D50＝60nm，D75＝65nm，D97＝75nm的颗粒分布较为集中的粉体材料，而后对分选后的铁粉颗粒进行表面抛光处理，再用“DQ包覆法”在粉体颗粒的表面包覆一层防氧化层。金属铁粉颗粒形状的根本改变，就改变了磁变流技术存在的所有问题。这样就可以从根本上解决了目前世界上磁变流技术存在的问题。

Description

磁变流技术专用金属纳米铁粉
技术领域
本发明涉及一种纳米级别铁粉，具体为一种磁变流技术专用金属纳米铁粉。
背景技术
电磁流变流体是在纳米功能流体(磁性液体)基础上发展起来的新技术。在外加电磁场作用下，电磁流变流体的表观粘度从流态迅速转变为半固态；撤去外加电磁场后，从半固态迅速变回流态，从而实现了外加弱电信号对于电磁流变流体(表观)粘度的在线连续、迅速和可逆调节与控制。对机电行业而言，电磁流变流体为流体流量和压力主动控制提供了一种新颖、可靠、方便和相对经济的技术手段(如电磁流变流体智能主动减振器、缓冲器和抗震消能器件)，在国防和军事上有着极其重要的作用。同时在离合、刹车和变扭矩主动控制方面也有突出优点。
目前国际和国内磁变流技术存在的主要问题：目前国际上磁变流技术的应用十分广泛，应用领域概括了军事、国防、航天、航空、航海和民用技术。国内的磁变流技术是在近几年刚刚起步的。目前国内外的磁变流技术都存在着难以克服的困难。因为磁变流技术的主体是要求在外在弱电的作用下使化学、金属混合液体在电磁场作用下变为半固态，在撤去外加弱电流时，半固态迅速变回流态。因为目前世界上通用的金属粉体材料全部是区间范围难以控制的片状金属铁粉，因为其片状金属铁粉颗粒粒径差异太大，悬浮性能不好，在液体中分布不均匀，沉淀严重。导致在弱电情况下，金属铁粉颗粒产生的磁场中的磁力线分布极不均匀，难以使流体在相对时间内形成机械强度统一的半固态，特别是在磁场撤销后半固态变回流态的时间太长，导致产品性能降低。特别是在火箭、导弹的发射中难以保证精确使用。所以导致在磁变流技术中，变化速度不及时，流体变半固态机械强度达不到要求，回变速度缓慢，使用范围受限。针对目前世界范围内，磁变流技术存在的问题，认真分析其主要原因是金属铁粉颗粒形状、悬浮性能、分布均匀度、形成磁场中的磁力线的密度、均匀度有着极大的关系。要解决上述磁变流技术存在的问题，关键在于从根本上解决金属纳米铁粉颗粒的形状和颗粒粒径分布情况。专利申请号为2006100481685记载了一种金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺，该专利申请记载了一种全新的零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺，以铁粉为例，步骤包括，将铁粉置于-10℃～+15℃的加工温度状态下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，每分钟控制在5000～6000次，然后对切割后的铁粉颗粒已6000转/分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面包覆处理，最后分级分选即可得到产品。此项技术能够加工出不同纳米级别的铁粉，利用该方法生产出特定颗粒直径的铁粉具有以往技术无法生产出的优异特性，该工艺生产出的各个不同级别的纳米铁粉特性有着明显的区别，经过分级分选和配比后可广泛用于不同行业或领域。专利申请号为2006101620469公开了一种金属微、纳米颗粒包覆工艺，该申请的技术方案能在金属粉体材料的表面形成一层厚度为1nm-3nm的高质量防氧化保护层，以下称为“DQ包覆法”。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的普通铁粉应用于磁变流技术的情况导致产品性能差的问题而提供了一种磁变流技术专用金属纳米铁粉。
本发明是由以下技术方案实现的，一种磁变流技术专用金属纳米铁粉，其制备方法是，利用金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺在-10℃～15℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5000次——6000次的情况下生产纳米铁粉颗粒，再分别分选出D3＝40nm，D25＝45nm，D50＝60nm，D75＝65nm，D97＝75nm的颗粒分布的粉体材料，而后对分选后的铁粉颗粒进行表面抛光处理，再用“DQ包覆法”在粉体颗粒的表面包覆一层厚度为1nm～3nm的防氧化层。这样就可以从根本上解决了目前世界上磁变流技术存在的问题。
金属铁粉颗粒形状的根本改变，就改变了磁变流技术存在的所有问题。所以，本发明的技术优势如下；
1、纳米球形铁粉颗粒，有着悬浮性能好、不沉淀的良好特性，在磁变流过程中不会发生分布变化的情况。
2、因为纳米铁粉颗粒的粒径范围非常集中，所以在液体中的分布非常均匀，对弱电情况下形成的均匀磁场非常有利。
3、用本技术生产的纳米铁粉颗粒是经过表面处理和抛光的，在磁变流技术的应用中，为形成磁力线分布均匀的整体磁场有着良好的表现。
4、因为本技术工艺是用纯粹的物理加工法进行生产的，所以在最大程度上保留了铁分子的原有性能，特别是在低温情况下进行加工、生产。从根本上避免了化学法生产铁粉颗粒时部分破坏了铁分子的原有性能，间接导致在磁变流技术中难以形成和达到理想的分布均匀和密度合理的磁力线磁场。本技术生产的纳米铁粉颗粒在磁变流技术中有着非常好的表现，在实际使用中形成了密度合理、分布均匀的磁力线磁场。
5、本技术生产的纳米铁粉颗粒在其形状处理、粒径控制、消除颗粒表面张力、颗粒表面抛光、防氧化处理、低温切割，DQ包覆等工艺上有着独到的长人之处。所以在磁变流技术中形成了比较完美的效果。
6、本技术的使用同时在离合、刹车和变扭矩主动控制方面也有突出优点。特别是在智能流体新材料-网络化电磁流变流体的工艺和配方上基本解决了传统常规电磁流变流体稳定性问题。网络化电磁流变流体静态时呈现稳定的微观网状结构，在剪切力作用下呈现常规流态。
7、本技术的使用在实践中，实现了局域化电磁流变流体新技术。它是配合由油类等流体载体、纳米级至微米级软磁铁粉和合适的添加剂组成。在外加磁场作用下，其流变特性很强。其突出特点是将电磁流变流体和应用器件有机地结合为一体，从而使流体不易分相、抗老化和抗使用环境污染能力强，在工程领域中有着广泛的应用市场。
具体实施方式
实施例1：利用专利申请号为2006100481685所记载的“零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺”在-10℃-+15℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟6000次的情况下生产纳米铁粉颗粒，再分别分选出(80nm为例)D3＝40nmD25＝45nm，D50＝60nm，D75＝65nm，D97＝75nm的颗粒分布较为集中的粉体材料，而后对分选后的铁粉颗粒进行表面抛光处理，再用“DQ包覆法”，在粉体颗粒的表面包覆一层厚度为：1nm～3nm的防氧化层。
对铁粉的分选可以选择“旋风分级工艺”，该工艺主要利用铁粉颗粒的受力表面积和铁粉颗粒在受力情况下的抛物曲线以及铁粉颗粒在旋风容器中的自重下落速度、时间。利用人工风力和速度在一密闭容器中对直径不同的铁粉颗粒进行有效的分级。
纳米铁粉旋风式分级设备分为四级，每级配置4KW调速电机一台，同时配置20KW负压电机一台。首先开动负压电机在分级设备的各级容器中形成负压状态，而后分别开启1级——4级旋风分级器电机在各自密闭容器中形成轴流旋风。将需要分级的铁粉限量吸入第一密闭容器，在轴流旋风中分选出颗粒直径最大的铁粉颗粒，剩余铁粉颗粒进入第二密闭容器，在大于第一轴流旋风中分级出所需铁粉颗粒，顺序二、三级进行逐级分级。这样可以同时得到四个颗粒区间相对集中的铁粉产品。
实施例2：利用专利申请号为2006100481685所记载的“零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺”在10℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟6000次的情况下生产纳米铁粉颗粒，再分别分选出(80nm为例)D3＝40nm，D25＝45nm，D50＝60nm，D75＝65nm，D97＝75nm的颗粒分布较为集中的粉体材料，而后对分选后的铁粉颗粒进行表面抛光处理，再用“DQ包覆法”，在粉体颗粒的表面包覆一层厚度为：1nm～3nm的防氧化层。
实施例3：利用专利申请号为2006100481685所记载的“零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺”在15℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5500次的情况下生产纳米铁粉颗粒，再分别分选出(80nm为例)D3＝40nm，D25＝45nm，D50＝60nm，D75＝65nm，D97＝75nm的颗粒分布较为集中的粉体材料，而后对分选后的铁粉颗粒进行表面抛光处理，再用“DQ包覆法”，在粉体颗粒的表面包覆一层厚度为：1nm～3nm的防氧化层。

Claims (2)

1.一种磁变流技术专用金属纳米铁粉的制备方法，其特征在于：利用金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺在-5℃～15℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5000次——6000次的情况下生产纳米铁粉颗粒，再分别分选出D3＝40nm，D25＝45nm，D50＝60nm，D75＝65nm，D97＝75nm的颗粒分布的粉体材料，而后对分选后的铁粉颗粒进行表面抛光处理，再用“DQ包覆法”在粉体颗粒的表面包覆一层厚度为1nm～3nm的防氧化层。
2.根据权利要求1所述的磁变流技术专用金属纳米铁粉的制备方法，其特征在于：在15℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5500次的情况下生产纳米铁粉颗粒。
CN2007101396557A 2007-10-29 2007-10-29 磁变流技术专用金属纳米铁粉 Expired - Fee Related CN101157132B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101396557A CN101157132B (zh) 2007-10-29 2007-10-29 磁变流技术专用金属纳米铁粉
PCT/CN2007/003522 WO2009055980A1 (fr) 2007-10-29 2007-12-10 Poudre de fer métal nanométrique pour technologie magnétorhéologique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101396557A CN101157132B (zh) 2007-10-29 2007-10-29 磁变流技术专用金属纳米铁粉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101157132A CN101157132A (zh) 2008-04-09
CN101157132B true CN101157132B (zh) 2011-05-11

Family

ID=39305432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101396557A Expired - Fee Related CN101157132B (zh) 2007-10-29 2007-10-29 磁变流技术专用金属纳米铁粉

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101157132B (zh)
WO (1) WO2009055980A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101701782A (zh) * 2008-09-30 2010-05-05 王惠民 子弹专用金属纳米铝、镁粉的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1919934A (zh) * 2006-09-05 2007-02-28 武汉理工大学 无溶剂无机纳米粒子流体及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3866074B2 (ja) * 2001-10-12 2007-01-10 富士フイルムホールディングス株式会社 強磁性金属粉末及びその製造方法並びに磁気記録媒体
US20050015057A1 (en) * 2002-11-28 2005-01-20 Soren Steenfeldt-Jensen Cylindrical piston press foot
CN100446900C (zh) * 2006-08-17 2008-12-31 王惠民 金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺
CN1962127A (zh) * 2006-12-11 2007-05-16 王惠民 金属玻璃专用纳米铁粉
CN1986118A (zh) * 2006-12-11 2007-06-27 王惠民 软磁材料专用纳米铁粉
CN100484662C (zh) * 2006-12-11 2009-05-06 王惠民 金属微、纳米颗粒包覆工艺
CN1962131A (zh) * 2006-12-11 2007-05-16 王惠民 超级润滑剂纳米级铁粉
CN1970201A (zh) * 2006-12-11 2007-05-30 王惠民 纳米级涂料铁粉

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1919934A (zh) * 2006-09-05 2007-02-28 武汉理工大学 无溶剂无机纳米粒子流体及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009055980A1 (fr) 2009-05-07
CN101157132A (zh) 2008-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5911938B2 (ja) 球状二硫化モリブデン粉末、二硫化モリブデンコーティング、およびその生産方法
CN102174294A (zh) 硬盘磁头的抛光液及其制备方法
CN101628728B (zh) 白刚玉超精细研磨微粉的生产方法
CN103056381A (zh) 一种纳米碳化钨/钴复合粉末的制备方法
CN103056377A (zh) 一种纳米碳化钨/钴复合粉末的制备方法
US3121623A (en) Method of making crystalline alumina lapping powder
CN103114333B (zh) 单晶球形二氧化硅颗粒的制备方法
CN101157132B (zh) 磁变流技术专用金属纳米铁粉
WO2008022495A1 (fr) Procédé de préparation d'une poudre métallique d'ordre de grandeur nanométrique
Wang et al. Effect of abrasive particle size distribution on removal rate of silicon wafers
CN110014161B (zh) 一种制备球形钨基粉末的方法
CN106486241A (zh) 纳米磁流变流体
CN101157131A (zh) 磁屏蔽专用铁粉
Stanciu et al. Cobalt-inhibitor mixtures for cemented carbides
CN101157137A (zh) 电磁能量转换专用铁粉
Xu et al. Precipitation and growth of inclusions in solidification process of steel
KR102610504B1 (ko) 윤활제 조성물 및 윤활 시스템
Xu et al. Preparation and Performance Characterization of High‐Quality HNIW
CN102990063A (zh) 兼具减磨和抗磨效果的双相纳米增强金属基微纳粉及其制备方法
CN106077692A (zh) 一种金属钴微球的制备方法
CN111482611A (zh) 一种用于3d打印的球形碳化钨-钴粉末的制备方法
CN101157138A (zh) 电子设备短路专用纳米导电铁粉
Cao et al. Molecular dynamics simulations of the alloying process of Cu/Au nanoparticles with different sizes
CN104588679B (zh) 纳米银镍合金粉体的制备方法
Kozenkov et al. Stability of ultradispersed diamond and carbon nanotube suspensions in water and aqueous electrolytes for the fabrication of composite electrochemical coatings

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110511

Termination date: 20121029