CN105458276A - 一种制备活性金属复合硼粉的方法 - Google Patents

一种制备活性金属复合硼粉的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105458276A
CN105458276A CN201510883192.XA CN201510883192A CN105458276A CN 105458276 A CN105458276 A CN 105458276A CN 201510883192 A CN201510883192 A CN 201510883192A CN 105458276 A CN105458276 A CN 105458276A
Authority
CN
China
Prior art keywords
boron powder
wire
active metal
metal compound
metal
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
CN201510883192.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105458276B (zh
Inventor
于月光
张鑫
王彦军
沈婕
刘镇洋
方颂
孟玲
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.)
Bgrimm Advanced Materials Science & Technology Co ltd
Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Original Assignee
Bgrimm Advanced Materials Science & Technology Co ltd
Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
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 Bgrimm Advanced Materials Science & Technology Co ltd, Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy filed Critical Bgrimm Advanced Materials Science & Technology Co ltd
Priority to CN201510883192.XA priority Critical patent/CN105458276B/zh
Publication of CN105458276A publication Critical patent/CN105458276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105458276B publication Critical patent/CN105458276B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • B22F9/12—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from gaseous material

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种制备活性金属复合硼粉的方法，首先将线爆复合设备抽真空至-(0.05～0.1)MPa后，充入惰性气体至0.1～0.2MPa；通过送丝机将设定规格的金属丝送入所述线爆复合设备的线爆区，利用电爆炸雾化法对所述金属丝快速熔化及气化；再采用载流气体将气化后的金属蒸汽送入控温冷凝沉积系统，同时将硼粉利用超声脉冲分散装置均匀分散于金属蒸汽中；所述金属蒸汽在温度可控的冷却区逐步沉积于所述硼粉的表面，形成一层厚度可控的金属薄膜，获得活性金属复合硼粉。利用该方法制备的活性金属复合硼粉颗粒分散性好，金属层厚度均匀可控，复合过程可连续进行，适合于产业化生成。

Description

一种制备活性金属复合硼粉的方法
技术领域
本发明涉及新材料制备技术领域，尤其涉及一种制备活性金属复合硼粉的方法。
背景技术
活性金属复合硼粉是新一代无定形硼粉产品，包括硼镁复合粉、硼铝复合粉、硼钛复合粉、硼镁铝复合粉及硼镁钛复合粉等产品，作为具有良好点火性能的高能燃料，表现出点火温度低、燃烧效率高、燃烧残渣少等优良的性能，已在诸多高能领域获得广泛应用。由于金属复合硼粉表面活性高，容易与空气直接接触发生氧化，从而影响复合粉的点火和燃烧性能，因此，活性金属复合硼粉制备过程中必须采取有效的防氧化保护技术；同时采用金属与硼粉复合，由于硼粉易团聚，实现金属在硼粉单颗粒上的均匀复合非常困难。
现有技术中在活性金属复合硼粉的制备方面也开展了部分工作，例如采用多弧离子镀膜技术(PVD)制备了铝包覆硼复合粉，但由于超细硼粉大量团聚，导致金属难以均匀复合于硼粉表面，而且该方法受靶材限制，对硼粉表面复合不同金属通用性差，制备成本高，效率低，难以实现批产化制备；或者是利用混合球磨法制备铝硼复合粒子，该方法将硼粉、镁粉及助剂经过长时间研磨，可以实现硼粉与金属微冶金结合，但复合均匀性和微观弥散程度均不理想，而且针对超细硼这种易团聚粘性物质，不仅球磨过程会出现大量物料沉积导致复合失败，而且球磨碎屑核球磨助剂都会引入下游产品中，影响产品应用性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备活性金属复合硼粉的方法，利用该方法制备的活性金属复合硼粉颗粒分散性好，金属层厚度均匀可控，复合过程可连续进行，适合于产业化生成。
一种制备活性金属复合硼粉的方法，所述方法包括：
首先将线爆复合设备抽真空至-(0.05～0.1)MPa后，充入惰性气体至0.1～0.2MPa；
通过送丝机将设定规格的金属丝送入所述线爆复合设备的线爆区，利用电爆炸雾化法对所述金属丝快速熔化及气化；
再采用载流气体将气化后的金属蒸汽送入控温冷凝沉积系统，同时将硼粉利用超声脉冲分散装置均匀分散于金属蒸汽中；
所述金属蒸汽在温度可控的冷却区逐步沉积于所述硼粉的表面，形成一层厚度可控的金属薄膜，获得活性金属复合硼粉。
所述金属丝为燃烧活性高的金属材料，具体包括：各种规格尺寸的镁丝、铝丝、钛丝、锆丝、镍丝和合金丝中的一种或多种；且优选金属丝的直径为0.2～0.5mm。
所述硼粉中硼的质量含量为85～99％；且中位粒径为0.1～8μm。
所获得的活性金属复合硼粉中的金属含量能调节，且优选金属含量为3～20％。
所述惰性气体为氩气或者氮气；
所述载流气体为氩气或者氮气。
所述冷却区的冷却温度为300～800℃。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用该方法制备的活性金属复合硼粉颗粒分散性好，金属层厚度均匀可控，复合过程可连续进行，适合于产业化生成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所提供制备活性金属复合硼粉的方法流程示意图；
图2为本发明所举实例制备活性金属复合硼粉的工艺过程示意图；
图3为本发明所举实例中硼镁复合粉的X衍射图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供制备活性金属复合硼粉的方法流程示意图，所述方法包括：
步骤11：首先将线爆复合设备抽真空至-(0.05～0.1)MPa后，充入惰性气体至0.1～0.2MPa；
在该步骤中，该线爆复合设备可以包含高压放电爆炸系统、超声脉冲分散装置、控温冷凝沉积系统、真空系统、冷却循环系统及物料收集系统等。
所述金属丝为燃烧活性高的金属材料，具体包括：各种规格尺寸的镁丝、铝丝、钛丝、锆丝、镍丝和合金丝中的一种或多种；且优选金属丝的直径为0.2～0.5mm。
这里，所述惰性气体可以为氩气或者氮气。
步骤12：通过送丝机将设定规格的金属丝送入所述线爆复合设备的线爆区，利用电爆炸雾化法对所述金属丝快速熔化及气化；
步骤13：再采用载流气体将气化后的金属蒸汽送入控温冷凝沉积系统，同时将硼粉利用超声脉冲分散装置均匀分散于金属蒸汽中；
在该步骤中，所述硼粉中硼的质量含量为85～99％；且中位粒径(D50)可以为0.1～8μm。
上述载流气体可以为氩气或者氮气。
步骤14：所述金属蒸汽在温度可控的冷却区逐步沉积于所述硼粉的表面，形成一层厚度可控的金属薄膜，获得活性金属复合硼粉。
在该步骤中，所述冷却区的冷却温度可以为300～800℃。
所获得的活性金属复合硼粉中的金属含量能调节，且优选金属含量为3～20％。
另外，在获得上述活性金属复合硼粉之后，还可以进一步将其通过载流气体输送到物料收集系统，真空包装。
下面以具体的实例对上述制备方法的工艺过程进行详细说明：
实施例1、如图2所示为本发明所举实例制备活性金属复合硼粉的工艺过程示意图，参考图2：
首先将线爆复合设备抽真空至-0.1MPa、充惰性气体至0.2MPa，通过送丝机将直径镁丝送入线爆区；
开启电源，在10KV的电压下将金属丝快速熔化及气化并通过氩气送入控温冷凝沉积系统，同时将硼含量95％硼粉通过超声脉冲分散装置输送到镁蒸气中；
镁蒸气在冷却过程中逐步沉积形成金属薄膜附着在硼粉表面形成镁复合硼粉，经过镁复合后的硼粉通过氩气输送到料仓，真空包装，获得硼镁复合粉。
进一步，通过硼镁复合粉的透射电镜图可知：硼粉表面均匀复合了一层金属镁。如图3所示为本发明所举实例中硼镁复合粉的X衍射图，图3中含明显的硼峰和镁峰。
实施例2、将线爆复合设备抽真空至-0.05MPa、充惰性气体至0.2MPa，通过送丝机将直径铝丝送入线爆区；
开启电源，在10KV的电压下将金属丝快速熔化及气化并通过氩气送入控温冷凝沉积系统；同时将硼含量88％硼粉通过超声脉冲分散装置输送到铝蒸气中；
铝蒸气在冷却过程中逐步沉积形成金属薄膜附着在硼粉表面形成铝复合硼粉，经过铝复合后的硼粉通过氩气输送到料仓，真空包装，获得硼铝复合粉。
实施例3、将线爆复合设备抽真空至-0.1MPa、充惰性气体至0.2MPa，通过送丝机将直径钛丝送入线爆区；
开启电源，在10KV的电压下将金属丝快速熔化及气化并通过氩气送入控温冷凝沉积系统；同时将硼含量99％硼粉通过超声脉冲分散装置输送到钛蒸气中；
钛蒸气在冷却过程中逐步沉积形成金属薄膜附着在硼粉表面形成钛复合硼粉，经过钛复合后的硼粉通过氩气输送到料仓，真空包装，获得硼钛复合粉。
综上所述，利用本发明实施例所述方法制备的活性金属复合硼粉颗粒分散性好，金属层厚度均匀可控，复合过程可连续进行，适合于产业化生成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种制备活性金属复合硼粉的方法，其特征在于，所述方法包括：
首先将线爆复合设备抽真空至-(0.05～0.1)MPa后，充入惰性气体至0.1～0.2MPa；
通过送丝机将设定规格的金属丝送入所述线爆复合设备的线爆区，利用电爆炸雾化法对所述金属丝快速熔化及气化；
再采用载流气体将气化后的金属蒸汽送入控温冷凝沉积系统，同时将硼粉利用超声脉冲分散装置均匀分散于金属蒸汽中；
所述金属蒸汽在温度可控的冷却区逐步沉积于所述硼粉的表面，形成一层厚度可控的金属薄膜，获得活性金属复合硼粉。
2.根据权利要求1所述制备活性金属复合硼粉的方法，其特征在于，
所述金属丝为燃烧活性高的金属材料，具体包括：各种规格尺寸的镁丝、铝丝、钛丝、锆丝、镍丝和合金丝中的一种或多种；且优选金属丝的直径φ为0.2～0.5mm。
3.根据权利要求1所述制备活性金属复合硼粉的方法，其特征在于，
所述硼粉中硼的质量含量为85～99％；且中位粒径为0.1～8μm。
4.根据权利要求1所述制备活性金属复合硼粉的方法，其特征在于，
所获得的活性金属复合硼粉中的金属含量能调节，且优选金属含量为3～20％。
5.根据权利要求1所述制备活性金属复合硼粉的方法，其特征在于，
所述惰性气体为氩气或者氮气；
所述载流气体为氩气或者氮气。
6.根据权利要求1所述制备活性金属复合硼粉的方法，其特征在于，
所述冷却区的冷却温度为300～800℃。
CN201510883192.XA 2015-12-03 2015-12-03 一种制备活性金属复合硼粉的方法 Active CN105458276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510883192.XA CN105458276B (zh) 2015-12-03 2015-12-03 一种制备活性金属复合硼粉的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510883192.XA CN105458276B (zh) 2015-12-03 2015-12-03 一种制备活性金属复合硼粉的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105458276A true CN105458276A (zh) 2016-04-06
CN105458276B CN105458276B (zh) 2017-12-15

Family

ID=55596679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510883192.XA Active CN105458276B (zh) 2015-12-03 2015-12-03 一种制备活性金属复合硼粉的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105458276B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109265303A (zh) * 2018-09-28 2019-01-25 北京理工大学 一种低熔点金属包覆硼粉体及其制备方法
CN111922354A (zh) * 2020-08-29 2020-11-13 四川弘博新材科技股份有限公司 一种电爆炸包覆粉体的方法及其装置
CN115415536A (zh) * 2022-08-15 2022-12-02 西安近代化学研究所 一种铝-硼微纳复合材料、制备方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101787515A (zh) * 2010-02-26 2010-07-28 武汉理工大学 一种铝包覆硼复合粉体的制备方法
US20130236582A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Qualmat, Inc. Apparatus for producing refractory compound powders
KR101358798B1 (ko) * 2012-05-18 2014-02-13 충남대학교산학협력단 코팅된 붕소 나노입자의 제조장치 및 제조방법
CN104302427A (zh) * 2012-04-20 2015-01-21 昭荣化学工业株式会社 金属粉末的制造方法
CN204174267U (zh) * 2014-11-02 2015-02-25 崔建勋 一种新型金属丝电爆装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101787515A (zh) * 2010-02-26 2010-07-28 武汉理工大学 一种铝包覆硼复合粉体的制备方法
US20130236582A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Qualmat, Inc. Apparatus for producing refractory compound powders
CN104302427A (zh) * 2012-04-20 2015-01-21 昭荣化学工业株式会社 金属粉末的制造方法
KR101358798B1 (ko) * 2012-05-18 2014-02-13 충남대학교산학협력단 코팅된 붕소 나노입자의 제조장치 및 제조방법
CN204174267U (zh) * 2014-11-02 2015-02-25 崔建勋 一种新型金属丝电爆装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
鞠鲁粤: "《现代材料成形技术基础》", 31 August 1999, 上海大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109265303A (zh) * 2018-09-28 2019-01-25 北京理工大学 一种低熔点金属包覆硼粉体及其制备方法
CN111922354A (zh) * 2020-08-29 2020-11-13 四川弘博新材科技股份有限公司 一种电爆炸包覆粉体的方法及其装置
CN111922354B (zh) * 2020-08-29 2022-12-02 四川弘博新材科技股份有限公司 一种电爆炸包覆粉体的方法及其装置
CN115415536A (zh) * 2022-08-15 2022-12-02 西安近代化学研究所 一种铝-硼微纳复合材料、制备方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105458276B (zh) 2017-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10882114B2 (en) Apparatus for producing fine particles and method for producing fine particles
CN104831100A (zh) 一种放电等离子(sps)烧结制备石墨烯增强金属基复合材料的方法
CN105734332B (zh) 一种孔隙均匀可控的多孔钨块体材料的制备方法
TWI471442B (zh) Cu-Ga alloy powder, Cu-Ga alloy powder, and Cu-Ga alloy sputtering target manufacturing method and Cu-Ga alloy sputtering target
Kotlyarov et al. Production of spherical powders on the basis of group IV metals for additive manufacturing
CN105458276A (zh) 一种制备活性金属复合硼粉的方法
CN101758238A (zh) 采用等离子辅助旋转电极制备钛合金tc4金属小球的方法
CN1962942A (zh) 等离子控制原位生成TiC/金属复合熔覆层的方法
WO2019232612A8 (en) Method and apparatus for producing high purity spherical metallic powders at high production rates from one or two wires
CN102181856B (zh) 采用冷喷涂技术制备复合梯度材料的方法
CN104152734A (zh) 球形钨粉制备钨铜合金的方法
JP2017524802A (ja) ＣｕＳｎ、ＣｕＺｎ、およびＣｕ２ＺｎＳｎスパッタターゲット
RU2456369C1 (ru) Способ формирования титан-бор-медных покрытий на медных контактных поверхностях
JP5815678B2 (ja) 二ホウ化チタンターゲット
JP2008038163A5 (zh)
JP2008038163A (ja) コンポジット構造を有するナノ球状粒子、粉末、及び、その製造方法
CN106735276A (zh) 一种高品质球形镍粉的制备方法
KR20200003302A (ko) 쓰리디 프린터용 금속분말 제조방법
CN101767201A (zh) 采用等离子辅助旋转电极制备钛合金Ti60金属小球的方法
CN101767202A (zh) 采用等离子辅助旋转电极制备高温合金gh4648金属小球的方法
CN100535190C (zh) 一种（FeAl＋Cr7C3）/γ-(Fe,Ni)复合涂层的制备方法
CN103182508B (zh) 一种用于大电流密度m型阴极敷膜的合金靶材制备方法
CN102943185A (zh) 一种氧化铝弥散强化铜的制备方法
CN104926307A (zh) 一种Ti2AlC复合陶瓷材料的反应喷射合成制备方法
CN101927350A (zh) 采用等离子辅助旋转电极制备钴基合金CoCrMo金属小球的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant