CN105834457A - 一种微米级球形Mo-Ru钎料粉体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微米级球形Mo‑Ru钎料粉体的制备方法,所制备的微米级Mo‑Ru复合粉体中钌含量为35wt%~45wt%,颗粒尺寸为5~15μm,平均粒径约10μm。本发明以仲钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]和氯钌酸铵[(NH4)2RuCl6]为原料,采用雾化干燥结合微波煅烧技术制备了微米级球形Mo‑Ru复合粉体,本发明通过雾化干燥和微波煅烧工艺,制备了含钌为35wt%~45wt%,粒径为5~15μm,平均粒径为10μm的微米级球形Mo‑Ru钎料粉体,粉体流动性好。该钼钌复合粉体可应用于高温领域特殊部件焊料。
Description
技术领域
本发明属于粉末冶金技术领域,具体涉及一种微米级球形Mo-Ru钎料粉体的制备方法。
背景技术
钼及钼合金具有高的高温强度和高温硬度,良好的导热性和导电性,低的热膨胀系数,优异的耐磨性和抗腐蚀性,被广泛应用于航天航空、能源电力、微电子、生物医药、机械加工、医疗器械、照明、玻纤、国防建设等领域。钌具有高熔点、高硬度、优越的化学稳定性、高电导率和低欧姆接触电阻等优良的特点,钌及其合金被广泛的应用在航天航空、国防科技、催化工业、微电子、机械加工等领域。钼钌复合粉具备了两者的优点,具有高温强度和高温硬度,优越的稳定性,优异的耐磨性和抗腐蚀性,高电导率和低的热膨胀系数等,因此钼钌作为高温材料,广泛应用于高温焊接和高温抗氧化涂层等领域。提供性能满足要求的Mo-Ru复合粉体用于焊接或高温涂层,成为该类高温材料产业的关键技术。
专利文件1(US4859236)发明了一种制备Mo-Ru复合粉体的方法,具体是将钼酸铵溶解于水中,加热除去多于的氨气。然后将二氧化钌加入到热的钼酸铵溶液中,制成浆料。再加热该浆料,制得三氧化钼和二氧化钌复合粉体。之后在还原性气氛条件下,将氧化物复合粉体加热到300℃至800℃之间,制得Mo-Ru复合粉体。最后将Mo-Ru复合粉体再一次在 还原性气氛条件下,加热到800℃至1200℃之间,制得性质稳定的Mo-Ru复合粉体。但该专利并未标明所制备Mo-Ru复合粉体的形貌及尺寸。
专利文件2(CN101890503A)发明公开了一种用化学共沉淀法制备Mo-Ru钎料粉末的方法。将三氯化钌及钼酸铵分别制成溶液,两种溶液混合后进行低温干燥后,加热去除氯化铵,再用氢气还原处理,研磨、过筛制成所需成分Mo-Ru钎料粉末。90%钎料粉末粒度≤6微米,最大粒度≤10微米。本发明提出的制备方法制备的Mo-Ru钎料粉末的特点是:钎料粉末微细(90%颗粒≤6微米)、成分均匀,从而可解决现有技术中Mo-Ru钎料使用中的存在的成分不均匀、使用工艺性欠佳等不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微米级球形Mo-Ru钎料粉体的制备方法,在保证Mo-Ru复合粉体形貌及尺寸的前提下,尽量提高复合粉体成分的均匀性。
本发明的微米级球形Mo-Ru钎料粉末,粉体颗粒为球形,Ru含量为35wt%~45wt%,余量为Mo,所述Mo-Ru复合粉体颗粒为微米级,粒径分布为5~15μm,平均粒径为10μm。
采用雾化干燥技术制备成分分布均匀的球形Mo-Ru复合粉前驱体颗粒,以(NH4)2RuCl6粉体和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,称取相应的比例,控制液流量为4.0~6.0ml/min,雾化气压为0.4~0.7MPa,进口温度为140~240℃,热空气气流量为4.0~10.0L/min,制得质量分布均匀的球形前驱体颗粒,粒径约为15~35μm。
所述微波煅烧技术制备微米级球形Mo-Ru复合粉体:将上述混合均匀 的前驱体颗粒置于微波煅烧炉内,保护气氛为N2/H2(9:1vol),炉温为300~500℃,保温2~4h,然后升温至800~1200℃,保温2~4h,制得Mo-Ru复合球形颗粒,粒径为5~15μm,平均粒径为10μm,粉体流动性良好的微米级Mo-Ru复合粉体。
本发明的微米级球形Mo-Ru钎料粉末的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)雾化干燥:以(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,配置一定比例的(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24·4H2O混合溶液,采用喷雾干燥法,控制液流量为4.0~6.0ml/min,雾化气压为0.4~0.7MPa,进口温度为140~240℃,热空气气流量为4.0~10.0L/min,制得混合均匀的球形(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24颗粒;
(2)微波煅烧:将混合均匀的球形前驱体粉末在气氛为N2/H2(9:1vol)微波煅烧炉内,温度控制在300~500℃,保温2~4h,然后升温至800~1200℃,再保温2~4h,制得微米级球形Mo-Ru复合粉体。
本发明通过雾化干燥工艺和微波煅烧工艺,制备了含钌量为35wt%~45wt%,颗粒粒径为5-15μm,平均粒径为10μm的微米级球形Mo-Ru复合粉体,粉末流动性良好。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图;
图2为本发明Mo-Ru复合粉体的XRD分析图谱;
图3为本发明Mo-Ru复合粉体的SEM图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方法对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本发明所述微米级球形Mo-Ru复合粉体通过如下步骤制得:
(1)雾化造粒:以(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,称取物料(Mo:Ru质量比为6:4),配置(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24溶液,采用喷雾干燥法,控制液流量为4.0ml/min,雾化气压为0.4MPa,进口温度为170℃,热空气气流量为5.0L/min,制得混合均匀的球形(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24颗粒;
(2)微波煅烧:将混合均匀的球形(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24颗粒在气氛为N2/H2(9:1vol)微波煅烧炉内,温度控制在400℃,保温3h,然后升温至900℃,再保温4h,制得微米级球形Mo-Ru复合粉体,颗粒尺寸为5~15μm。
实施例2
与实施例1不同之处在于,所述雾化造粒工艺为:控制液流量为5.0mL/min,雾化气压0.5MPa,进口温度200℃,热空气气流量6.0L/min。所述煅烧工艺为:控制煅烧温度从室温升温至450℃保温2h,再升温至950℃保温4h,随炉冷却,得到颗粒尺寸为6~17μm的复合粉体。
实施例3
与实施例1不同之处在于,所述雾化造粒工艺为:控制液流量为3.0mL/min,进口温度140℃,热空气气流量4.0L/min。所述煅烧工艺为:控制煅烧气氛N2/H2(Vol 9:1),从室温升温至500℃保温2h,再升温至1000℃保温4h,随炉冷却,得到颗粒尺寸为4~16μm的复合粉体。
实施例4
与实施例1不同之处在于,所述雾化造粒工艺为:控制液流量为6.0mL/min,雾化气压0.5MPa,进口温度240℃,热空气气流量7.0L/min。所述煅烧工艺为:控制煅烧温度从室温升温至300℃保温2h,再升温至800℃保温4h,随炉冷却,得到颗粒尺寸为5~15μm的复合粉体
比较例1
实施例2不同之处,在雾化造粒过程中,液流量和热空气流量增大,使得雾化造粒结果颗粒尺寸过大。
比较例2
实施例3不同之处在于雾化造粒过程中,液流量和热空气流量降低,使最终雾化颗粒粒径尺寸变小。微波煅烧阶段,提高煅烧温度,使得Mo-Ru复合粉前驱体粉末分解更加彻底。
Claims (4)
1.一种微米级球形Mo-Ru钎料粉末,其特征在于:粉体颗粒为球形,Ru含量为35wt%~45wt%,余量为Mo,所述Mo-Ru复合粉体颗粒为微米级,粒径分布为5~15μm,平均粒径为10μm。
2.一种微米级球形Mo-Ru钎料粉末的制备方法,其特征在于:采用雾化干燥技术制备成分分布均匀的球形Mo-Ru复合粉前驱体颗粒,以(NH4)2RuCl6粉体和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,称取相应的比例,控制液流量为4.0~6.0ml/min,雾化气压为0.4~0.7MPa,进口温度为140~240℃,热空气气流量为4.0~10.0L/min,制得质量分布均匀的球形前驱体颗粒,粒径约为15~35μm。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述微波煅烧技术制备微米级球形Mo-Ru复合粉体:将上述混合均匀的前驱体颗粒置于微波煅烧炉内,保护气氛为N2/H2(9:1vol),炉温为300~500℃,保温2~4h,然后升温至800~1200℃,保温2~4h,制得Mo-Ru复合球形颗粒,粒径为5~15μm,平均粒径为10μm,粉体流动性良好的微米级Mo-Ru复合粉体。
4.一种微米级球形Mo-Ru钎料粉末的制备方法,其特征在于具体制备方法包括如下步骤:
(1)雾化干燥:以(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,配置一定比例的(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24·4H2O混合溶液,采用喷雾干燥法,控制液流量为4.0~6.0ml/min,雾化气压为0.4~0.7MPa,进口温度为140~240℃,热空气气流量为4.0~10.0L/min,制得混合均匀的球形(NH4)2RuCl6和(NH4)6Mo7O24颗粒;
(2)微波煅烧:将混合均匀的球形前驱体粉末在气氛为N2/H2(9:1vol)微波煅烧炉内,温度控制在300~500℃,保温2~4h,然后升温至800~1200℃,再保温2~4h,制得微米级球形Mo-Ru复合粉体。
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