CN101480720A - 干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，属于粉末冶金材料制备领域。将镍或镍合金粉体材料，按研磨介质和原料的球料比3－20∶1的比例加入高能搅拌研磨机，按原料重量的0.5－5％加入表面包覆剂，在密闭和惰性气体保护条件下进行高能搅拌研磨，制得鳞片状镍或镍合金粉末。由于本发明的表面包覆剂为有机或无机化合物，将金属粉体完全包覆，有效阻止了粉体之间的冷焊和团聚，缩短了研磨时间，提高了效率，降低了能耗，产品表面包覆完整，粒度分布均匀。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，属于粉末冶金材料制备领域。
二、背景技术
目前，本领域公知的鳞片状镍和镍合金粉的制备方法采用湿法研磨工艺：原料、球磨介质、溶剂、助磨剂一起加入转速为几十转的滚筒式球磨机中进行研磨10-50小时，球磨后进行抛光、分级、固液分离、干燥等工艺过程得到片状镍及镍合金粉。该工艺的主要问题是工艺流程复杂、球磨时间长、成本高等，湿法球磨时加入的溶剂残留在金属粉体内，影响金属粉体的性能和后续产品的性能。
在公开号为CN1513629A名称为“一种鳞片状金属粉末的制造方法”中，公开了鳞片状锌粉、铝粉、铜锌粉和银粉的干法制造方法；在公开号为CN1593819，名称为“一种纳米级超细镍铁合金粉的制备方法”中，采用镍铁的硫酸盐或硝酸盐水溶液和化学还原方法制备镍铁合金粉体，得到的粉体的型状为不规则型；在中国粉体技术2007年第3期发表的论文“湿法机械球磨制备片状镍粉研究”中，采用乙醇作溶剂进行湿法球磨，工艺流程较复杂，球磨时间长；在东北大学学报2003年第8期发表的论文“加介质球磨Fe-Ni粉末的相结构”中，采用湿法球磨，球磨时间10-40小时，工艺流程较复杂，球磨时间长。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，该方法在全密闭的条件下进行干法搅拌研磨，研磨温度和速度可控，研磨速度高达1000转/分钟，用该干法工艺替代湿法制备方法，该方法研磨时间短、能耗和成本低、产品粒度分布均匀、遮盖性好。
本发明所提供的鳞片状金属镍和镍合金粉的生产工艺包括配料、高能搅拌研磨、筛分等工序组成。
原料为30-200目的镍或镍合金粉体材料，按研磨介质和原料的球料比3-20：1的比例加入高能搅拌研磨机，按原料重量的0.5-5％加入表面包覆剂，在密闭和惰性气体保护条件下进行研磨，高能搅拌研磨机转速为200-1000转/分钟，研磨时间为40-150分钟，研磨温度为60-120℃，研磨后的粉体进行筛分，得到的筛下物产品平均粒度为10-50微米，径厚比50-100，镍和镍合金金属含量大于98％，筛上物返回球磨设备，完成全部制备过程。
所述表面包覆剂为脂肪酸及其盐类或金属氧化物，包括硬脂酸、油酸、硬脂酸铝、硬脂酸镁、氧化硅和氧化钛中的一种或几种。有机化合物与金属氧化物的比例为5～15:1。
本发明与公知技术相比的有益效果：
1.由于本发明的表面包覆剂为有机或无机化合物，将金属粉体完全包覆，有效阻止了粉体之间的冷焊和团聚，缩短了研磨时间，提高了效率，降低了能耗，产品具有表面包覆完整，粒度分布均匀等优势；
2.本发明采用高能搅拌研磨设备，研磨时间只要40-120分钟；
3.采用密闭操作系统，并通入惰性气体，研磨过程无氧化问题，产品金属含量大于98％，减低后续配制涂料中金属粉体的用量。
四、具体实施方式
实施例1：将粒度为80～200目的镍含量大于99wt％纯镍粉12公斤，直径为8mm的钢球150公斤，硬脂酸150克、氧化硅24克加入球磨机内，研磨介质为一种单一的钢球，直径在3-12mm之间，在密闭条件下进行研磨，研磨机转速为500转/分钟，研磨时间为100分钟，研磨温度为75℃，研磨后进行筛分得到产品，研磨后的鳞片状金属镍粉平均粒度在25.8微米，径厚比75，金属镍含量98.3％。
实施例2：将粒度为80～200目的镍铁(镍81wt％、铁19wt％)合金粉20公斤，直径为6mm的钢球220公斤，硬脂酸铝600克、氧化钛56克加入球磨机内，在密闭条件下进行研磨，研磨机转速为650转/分钟，研磨时间为80分钟，研磨温度为85℃，研磨后进行筛分得到产品，研磨后的鳞片状金属粉平均粒度在30.5微米，径厚比55，金属含量98.5％。
实施例3：将粒度为30～120目的镍硅合金(镍88wt％、硅12wt％)粉25公斤，直径为10mm的钢球375公斤，油酸625克加入球磨机内，在密闭条件下进行研磨，研磨机转速为700转/分钟，研磨时间为70分钟，研磨温度为80℃，研磨后进行筛分得到产品，研磨后的鳞片状金属粉平均粒度在16.3微米，径厚比80，金属镍含量98.1％。
Claims (4)
1、一种干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，其特征在于：其按以下技术方案实施：原料为30-200目的镍或镍合金粉体材料，按研磨介质和原料的球料比3-20：1的比例加入高能搅拌研磨机，按原料重量的0.5-5％加入表面包覆剂，在密闭和惰性气体保护条件下进行研磨，高能搅拌研磨机转速为200-1000转/分钟，研磨时间为40-150分钟，研磨温度为60-120℃，研磨后的粉体进行筛分后得到鳞片状镍或镍合金粉末产品，所述表面包覆剂为有机化合物及其盐类或金属氧化物，包括硬脂酸、油酸、硬脂酸铝、硬脂酸镁、氧化硅和氧化钛中的一种或几种，有机化合物与金属氧化物的比例为5～15:1。
2、根据权利要求1所述的干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，其特征在于：所述的镍粉原料为镍含量大于99wt％的纯镍粉，粒度为80～200目。
3、根据权利要求1所述的干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，其特征在于：所述的镍铁合金原料中镍含量为81wt％，铁含量为19wt％，粒度为80～200目。
4、根据权利要求1所述的干法制备鳞片状镍及镍合金粉末的方法，其特征在于：所述的镍硅合金原料中镍含量为88wt％、硅含量为12wt％，粒度为30～120目。
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