CN102000830A - 一种超细钴合金粉末及其制备方法 - Google Patents

一种超细钴合金粉末及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102000830A
CN102000830A CN 201010549702 CN201010549702A CN102000830A CN 102000830 A CN102000830 A CN 102000830A CN 201010549702 CN201010549702 CN 201010549702 CN 201010549702 A CN201010549702 A CN 201010549702A CN 102000830 A CN102000830 A CN 102000830A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cobalt
powder
ultra
cobalt alloy
oxalate
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.)
Granted
Application number
CN 201010549702
Other languages
English (en)
Other versions
CN102000830B (zh
Inventor
刘沙
许开华
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.)
GEM Co Ltd China
Original Assignee
Shenzhen Gem High Tech Co Ltd
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 Shenzhen Gem High Tech Co Ltd filed Critical Shenzhen Gem High Tech Co Ltd
Priority to CN2010105497027A priority Critical patent/CN102000830B/zh
Publication of CN102000830A publication Critical patent/CN102000830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102000830B publication Critical patent/CN102000830B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种超细钴合金粉末及其制备方法。制备方法包括以下步骤：(1)搅拌球磨：取含有碳酸钴或草酸钴，碳酸镍或草酸镍，碳酸亚铁或草酸亚铁，以及Al2O3的原料，按重量分数计为Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3配比混合，加入分散剂油酸，放入搅拌球磨机进行搅拌球磨，经过一段时间后，制得混合粉末；(2)粉末还原：将步骤(1)中所述的混合粉末置于氢气还原炉中还原，制得超细钴合金粉末。本发明超细钴合金粉末以镍元素代替部分钴元素，可大量节约钴资源；含有固溶强化和弥散强化相，降低了传统含钴粉末材料烧结后易产生的钴池和合金晶粒聚集长大的趋势；以及具有良好的耐磨性、硬度、强度和断裂韧性。

Description

一种超细钴合金粉末及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属合金领域，尤其涉及一种超细钴合金粉末及其制备方法。
背景技术
金属钴及其合金粉末是制备磁性材料、陶瓷材料、硬质合金、金刚石工具等材料的主要原料之一。在我国，普遍应用的钴粉主要为采用羰基法、电解法、还原法或雾化法制备的常规钴粉，费氏粒度波动于1～10μm，雾化法制得的钴粉费氏粒度甚至高达30μm左右。这类常规钴粉往往因其粒度较大而不适用于制备高能电池、高强度硬质合金等高、精、尖的产品。
公开号为CN101100001A的中国专利申请文件公开了一种超细钴粉及其制造工艺，该超细钴粉采用碳酸钴或草酸钴为原料，在氩气保护环境下经真空球磨以及在氢气气氛中还原制得。但这种方法需要将球磨罐抽真空，且需要通入氩气保护，因此生产成本较高。
同时，我国是钴资源稀缺的国家，如何利用少量的钴制备性能更加优良的产品显得十分重要和紧迫。
目前，本领域中为节约钴的使用，通常采取以镍代替部分钴的方法制备简单的钴镍混合粉末。但该简单的钴镍混合粉末存在粒度较粗，不含弥散强化相，且固溶强化效果不佳等缺点，带来材料性能下降等问题，致使其应用领域受到极大限制。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种超细钴合金粉末及其制备方法。该超细钴合金粉末以镍代替了部分钴，节约了大量的钴资源，且具有良好的固溶强化和弥散强化效果，以及耐磨性和硬度，强度和断裂韧性良好。其制备方法工艺简单，成本低廉，适合于常规生产。
本发明一方面提供了一种超细钴合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
(1)搅拌球磨：取含有碳酸钴或草酸钴，碳酸镍或草酸镍，碳酸亚铁或草酸亚铁，以及Al2O3的原料，按重量分数计为Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3配比混合，加入分散剂油酸，放入搅拌球磨机进行搅拌球磨，经过一段时间后，制得混合粉末；
(2)粉末还原：将步骤(1)中所述的混合粉末置于氢气还原炉中还原，制得超细钴合金粉末。
步骤(1)中，“含有碳酸钴或草酸钴，碳酸镍或草酸镍，碳酸亚铁或草酸亚铁，以及Al2O3的原料”是原料中含有碳酸钴或草酸钴，碳酸镍或草酸镍，碳酸亚铁或草酸亚铁，以及Al2O3。原料中也可以加入其它添加剂，但需要保持按重量分数计为Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3的配比，即在超细钴合金粉末中含有的镍元素所占重量分数为20％，铁元素所占重量分数为20％，三氧化二铝所占重量分数为1％，钴元素的含量为除了其它元素之外的余量。
原料经搅拌球磨，最终形成混合粉末：超细碳酸钴粉末或超细草酸钴粉末、超细碳酸镍粉末或超细草酸镍粉末、超细碳酸亚铁粉末或超细草酸亚铁粉末，以及三氧化二铝。
优选地，搅拌球磨过程为在搅拌速度为250～350rpm的条件下搅拌球磨30h。
步骤(2)中，为减少能耗、提高效率，优选地，还原温度为450～480℃，氢气流量为4m3/min，还原时间为90min。
优选地，制得的超细钴合金粉末氧含量≤0.5％，费氏粒度≤0.8μm。
本发明提供的制备方法工艺简单，成本低廉，适合于常规生产。
本发明另一方面提供了一种超细钴合金粉末，含有钴元素、镍元素、铁元素以及三氧化二铝，按重量分数计配比为Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3。
本发明所述的“超细钴合金粉末”是指以钴元素为基体金属，添加有镍元素、铁元素以及三氧化二铝的合成物质。
为了节约钴元素，本发明超细钴合金粉末中添加有镍元素。镍元素的加入还可以提高钴合金的高温硬度和耐磨性。
三氧化二铝的加入是起到弥散强化的作用，即可以对合金受外力作用变形时粘结相中的错位运动起钉扎作用，以及阻碍微裂纹的传播。这些作用有利于提高合金的强度和硬度。三氧化二铝与基体金属钴元素不互相作用。优选地，三氧化二铝的费氏平均粒度≤1μm。
本发明超细钴合金粉末是通过将原料经搅拌球磨后再通过氢气还原制得。优选地，超细钴合金粉末的氧含量≤0.5％，费氏粒度≤0.8μm。
所得的超细钴合金粉末中，钴元素可以来自于碳酸钴或草酸钴，镍元素可以来自于碳酸镍或草酸镍，铁元素可以来自于碳酸亚铁或草酸亚铁。
本发明提供的超细钴合金粉末，具有以下有益效果：
(1)以镍元素代替部分钴元素，可大量节约钴资源，该超细钴合金粉末用于制备性能优异的磁性材料、陶瓷材料、硬质合金和金刚石工具等产品。
(2)本发明超细钴合金粉末中各元素混合更加均匀，而且超细钴合金粉末相组成同时含有固溶强化和弥散强化相，降低了传统含钴粉末材料烧结后易产生的钴池和合金晶粒聚集长大的趋势。
(3)本发明超细钴合金粉末耐磨性和硬度，强度和断裂韧性良好。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
实施例一
一种超细钴合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
(1)搅拌球磨：取费氏平均粒度≤3μm的草酸钴200g、草酸镍68g、草酸亚铁70g，与费氏平均粒度为≤1μm的Al2O3粉末1.08g，与0.3wt％油酸，放入搅拌球磨机，以搅拌速度为250rpm经过30小时搅拌球磨，制得混合粉末。
(2)粉末还原：将搅拌球磨后的混合粉末放入氢气还原炉中，在还原温度为480℃、氢气流量为4m3/min.、还原时间为90分钟的条件下，使混合粉末还原，制得超细钴合金粉末(Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3)，该超细钴合金粉末氧含量为0.4％，费氏粒度为0.8μm。
实施例二
一种超细钴合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
(1)搅拌球磨：取费氏平均粒度为≤3μm的碳酸钴200g、碳酸镍67g、碳酸亚铁69g，与费氏平均粒度为≤1μm的Al2O3粉末1.66g，与0.3wt％油酸，放入搅拌球磨机，以搅拌速度为350rpm经过30小时搅拌球磨，制得混合粉末。
(2)粉末还原：将搅拌球磨后的混合粉末放入氢气还原炉中，在还原温度为450℃、氢气流量为4m3/min.、还原时间为90分钟的条件下，使混合粉末还原，制得超细钴合金粉末(Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3)，该超细钴合金粉末氧含量为0.5％，费氏粒度为0.6μm。
以上实施例提供的超细钴合金粉末，具有以下有益效果：
(1)以镍元素代替部分钴元素，可大量节约钴资源，该超细钴合金粉末用于制备性能优异的磁性材料、陶瓷材料、硬质合金和金刚石工具等产品。
(2)超细钴合金粉末中各元素混合更加均匀，而且超细钴合金粉末相组成同时含有固溶强化和弥散强化相，降低了传统含钴粉末材料烧结后易产生的钴池和合金晶粒聚集长大的趋势。
(3)超细钴合金粉末耐磨性和硬度，强度和断裂韧性良好。

Claims (6)

1.一种超细钴合金粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)搅拌球磨：取含有碳酸钴或草酸钴，碳酸镍或草酸镍，碳酸亚铁或草酸亚铁，以及Al2O3的原料，按重量分数计为Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3配比混合，加入分散剂油酸，放入搅拌球磨机进行搅拌球磨，经过一段时间后，制得混合粉末；
(2)粉末还原：将步骤(1)中所述的混合粉末置于氢气还原炉中还原，制得超细钴合金粉末。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌球磨为在搅拌速度为250～350rpm的条件下搅拌球磨30h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原温度为450～480℃，氢气流量为4m3/min，还原时间为90min。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制得的超细钴合金粉末氧含量≤0.5％，费氏粒度≤0.8μm。
5.一种超细钴合金粉末，其特征在于，含有钴元素、镍元素、铁元素以及三氧化二铝，按重量分数计配比为Co-20wt％Ni-20wt％Fe-1wt％Al2O3。
6.如权利要求5所述的超细钴合金粉末，其特征在于，所述超细钴合金粉末氧含量≤0.5％，费氏粒度≤0.8μm。
CN2010105497027A 2010-11-18 2010-11-18 一种超细钴合金粉末及其制备方法 Active CN102000830B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105497027A CN102000830B (zh) 2010-11-18 2010-11-18 一种超细钴合金粉末及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105497027A CN102000830B (zh) 2010-11-18 2010-11-18 一种超细钴合金粉末及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102000830A true CN102000830A (zh) 2011-04-06
CN102000830B CN102000830B (zh) 2012-07-04

Family

ID=43808677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105497027A Active CN102000830B (zh) 2010-11-18 2010-11-18 一种超细钴合金粉末及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102000830B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102366839A (zh) * 2011-09-28 2012-03-07 哈尔滨电机厂有限责任公司 无模板制备棒状钴铁合金粉体的方法
CN102728846A (zh) * 2012-07-12 2012-10-17 重庆文理学院 机械力化学法制备纳米球形面心立方结构钴粉的方法
CN109014233A (zh) * 2018-09-04 2018-12-18 惠州市新宏泰科技有限公司 一种含氧化铝超细铁基粉末及其制备方法
CN111872414A (zh) * 2020-06-12 2020-11-03 辽宁科技大学 一种微纳米预合金粉的制备方法
CN112974833A (zh) * 2021-02-02 2021-06-18 安徽寒锐新材料有限公司 一种钴粉及其制备方法及制备设置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1245327A1 (fr) * 2001-03-29 2002-10-02 Snecma Services Poudre d'apport de brasage diffusion de pièce en alliage à base de nickel, cobalt ou fer
CN1600479A (zh) * 2003-09-24 2005-03-30 中南大学 纤维状镍钴合金粉与镍钴复合氧化物粉的制备方法
CN1776014A (zh) * 2005-11-24 2006-05-24 上海交通大学 镍或镍合金粉末表面包覆蜂窝状金属钴或钴合金的方法
CN1803349A (zh) * 2006-01-20 2006-07-19 自贡市天恒合金应用技术有限公司 硬质合金生产用钴合金粉的生产方法
CN101096053A (zh) * 2006-06-29 2008-01-02 王世荣 一种钴铁超细合金粉的制备方法
CN101100001A (zh) * 2007-07-09 2008-01-09 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种超细钴粉及其制造工艺
WO2009038379A2 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Research Institute Of Industrial Science & Technology Method of manufacturing fe and ni containing material and cobalt containing material using recycling residue of spent catalyst and method of manufacturing raw material for stainless using the fe and ni containing material and method of manufacturing fe-ni alloy

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1245327A1 (fr) * 2001-03-29 2002-10-02 Snecma Services Poudre d'apport de brasage diffusion de pièce en alliage à base de nickel, cobalt ou fer
CN1600479A (zh) * 2003-09-24 2005-03-30 中南大学 纤维状镍钴合金粉与镍钴复合氧化物粉的制备方法
CN1776014A (zh) * 2005-11-24 2006-05-24 上海交通大学 镍或镍合金粉末表面包覆蜂窝状金属钴或钴合金的方法
CN1803349A (zh) * 2006-01-20 2006-07-19 自贡市天恒合金应用技术有限公司 硬质合金生产用钴合金粉的生产方法
CN101096053A (zh) * 2006-06-29 2008-01-02 王世荣 一种钴铁超细合金粉的制备方法
CN101100001A (zh) * 2007-07-09 2008-01-09 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种超细钴粉及其制造工艺
WO2009038379A2 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Research Institute Of Industrial Science & Technology Method of manufacturing fe and ni containing material and cobalt containing material using recycling residue of spent catalyst and method of manufacturing raw material for stainless using the fe and ni containing material and method of manufacturing fe-ni alloy

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102366839A (zh) * 2011-09-28 2012-03-07 哈尔滨电机厂有限责任公司 无模板制备棒状钴铁合金粉体的方法
CN102366839B (zh) * 2011-09-28 2014-04-02 哈尔滨电机厂有限责任公司 无模板制备棒状钴铁合金粉体的方法
CN102728846A (zh) * 2012-07-12 2012-10-17 重庆文理学院 机械力化学法制备纳米球形面心立方结构钴粉的方法
CN109014233A (zh) * 2018-09-04 2018-12-18 惠州市新宏泰科技有限公司 一种含氧化铝超细铁基粉末及其制备方法
CN109014233B (zh) * 2018-09-04 2020-04-24 惠州市新宏泰科技有限公司 一种含氧化铝超细铁基粉末及其制备方法
CN111872414A (zh) * 2020-06-12 2020-11-03 辽宁科技大学 一种微纳米预合金粉的制备方法
CN112974833A (zh) * 2021-02-02 2021-06-18 安徽寒锐新材料有限公司 一种钴粉及其制备方法及制备设置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102000830B (zh) 2012-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102202817B (zh) 硬质合金混合料制备的球磨工艺
CN102000830B (zh) 一种超细钴合金粉末及其制备方法
CN100546740C (zh) 一种超细钴粉及其制造工艺
CN1986116B (zh) 含稀土预合金粉末
CN102534335A (zh) 稀土合金粉末改性的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法
CN102787267A (zh) 基于高熵合金粘结剂的多元硼化物金属陶瓷及其制备方法
CN106985085A (zh) 一种金属结合剂金刚石砂轮
CN103304230B (zh) 一种永磁铁氧体低温预烧粉料及其制备方法
CN102154582A (zh) 以镍－铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金及制备方法
CN102942322B (zh) 一种提高镍渣粉磨效率和活性的方法
CN103261469A (zh) 强磁性材料溅射靶
CN109702217A (zh) 一种铁钴铜合金粉及其制备方法
CN103276270A (zh) 一种超细/纳米晶硬质合金粘结相及制备和应用
CN107245626B (zh) 一种高熵效应增强(W,Ti,V)C-Co硬质合金力学性能的方法
CN101599329B (zh) 一种含氮稀土磁粉及其制备方法
CN110379580B (zh) 一种钕铁硼磁体制备方法及不易破损的钕铁硼磁体
CN103014472A (zh) 以铁镍为粘结金属的硬质合金及其制备方法
CN101829587B (zh) 一种合成八面体金刚石用粉末触媒
CN102151834A (zh) 含Al2O3钴基粘结相超细硬质合金粉末及其制备方法和用途
CN108447641B (zh) 一种非晶纳米晶铁基复合软磁合金及其制备方法
CN102151839B (zh) 含ThO2镍基粘结相超细金属陶瓷粉末及其制备方法和用途
CN111014657A (zh) 用于金刚石制品的FeCuNiSn系合金粉末及其制备方法
CN108265218A (zh) 一种稀土掺杂Ti(C,N)-304不锈钢金属陶瓷的制备工艺
CN110016621A (zh) 一种粉末冶金高锰奥氏体无磁钢及制备方法
CN102140592B (zh) 一种含Al2O3镍基粘结相超细金属陶瓷粉末的制备方法

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
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Superfine cobalt alloy powder and preparation method thereof

Effective date of registration: 20140226

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Co truction Bank Corp Shenzhen branch

Pledgor: Shenzhen GEM High-tech Co., Ltd.

Registration number: 2014990000119

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
CP03 Change of name, title or address

Address after: Xinghua Road on the south side of the 518000 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Baoan District Center Rongchao Binhai building A building 20 room 2008

Patentee after: Limited company of Green U.S.

Address before: Xinghua Road on the south side of the 518101 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Baoan District Center Rongchao Binhai building A building 20 room 2008

Patentee before: Shenzhen GEM High-tech Co., Ltd.

CP03 Change of name, title or address
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20171023

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Co truction Bank Corp Shenzhen branch

Pledgor: Limited company of Green U.S.

Registration number: 2014990000119

PM01 Change of the registration of the contract for pledge of patent right
PM01 Change of the registration of the contract for pledge of patent right

Change date: 20171023

Registration number: 2014990000119

Pledgor after: Limited company of Green U.S.

Pledgor before: Shenzhen GEM High-tech Co., Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Superfine cobalt alloy powder and preparation method thereof

Effective date of registration: 20171024

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Co truction Bank Corp Shenzhen branch

Pledgor: Limited company of Green U.S.

Registration number: 2017440020046

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20190422

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Co truction Bank Corp Shenzhen branch

Pledgor: Limited company of Green U.S.

Registration number: 2017440020046

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Superfine cobalt alloy powder and preparation method thereof

Effective date of registration: 20190422

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Co truction Bank Corp Shenzhen branch

Pledgor: Limited company of Green U.S.

Registration number: 2019440020027

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20200320

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Construction Bank Co., Ltd. Shenzhen Branch

Pledgor: GEM Co.,Ltd.

Registration number: 2019440020027

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Superfine cobalt alloy powder and preparation method thereof

Effective date of registration: 20200324

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Construction Bank Co., Ltd. Shenzhen Branch

Pledgor: GEM Co.,Ltd.

Registration number: Y2020440020004

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20201118

Granted publication date: 20120704

Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Shenzhen Branch

Pledgor: Grammy Corp.

Registration number: Y2020440020004

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right