CN106862552B - 球形超细铝粉表面改性方法及其改性设备 - Google Patents

球形超细铝粉表面改性方法及其改性设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种球形超细铝粉表面改性方法及其改性设备，改性设备铝粉槽，铝粉槽通过铝粉管道连通混合塔，改性剂储罐通过改性剂管道连通混合塔，铝粉管道位于混合塔内的一端设置有铝粉喷枪，改性剂管道位于混合塔内的一端设置有改性剂喷枪，铝粉喷枪及改性剂喷枪相对布置在混合塔的两侧，铝粉管道及改性剂管道上分别连接有惰性气体连接管，惰性气体连接管连接惰性气体气源。本发明是在惰性气体保护下，将改性剂与超细铝粉对流喷射，雾状的改性剂与雾状的超细铝粉相互碰撞，充分接触，改性剂将超细铝粉颗粒包裹，形成核／壳结构的复合粒子结构，从而将铝粉颗粒与空气隔绝，保证铝粉的原有性能，避免危险的发生。

Description

球形超细铝粉表面改性方法及其改性设备
技术领域
本发明属于金属粉体的生产制造技术领域，具体涉及一种球形超细铝粉表面改性方法及其改性设备。
背景技术
目前，工业上所用的超细铝粉A1粉的粒径通常为5～50μm，A1粉具有较大的比表面积，从而使超细铝粉极易与空气中的酸、碱、水、氧气等发生反应，从而破坏铝粉的纯度，影响铝粉的原有性能，而且，超细铝粉在与空气中的酸、碱、水、氧气等发生反应过程中，还会产生氢气，容易引起爆炸。因此，超细铝粉A1粉在生产完成后需要在铝粉颗粒表面包裹一层均匀的微米或纳米级的薄膜，薄膜与铝粉颗粒形成核／壳结构的复合粒子，薄膜将铝粉颗粒保护起来，将铝粉颗粒与空气隔绝，从而防止铝粉颗粒与空气接触，保证铝粉的原有性能，同时还能够避免危险的发生，还可以提高铝粉颗粒的耐腐蚀性，改变铝粉颗粒的表面电荷性质、功能化特性和化学反应特性，还可提高铝粉颗粒的分散性，对延长铝粉的使用寿命、扩大其应用范围具有深远影响。
目前，现有的在铝粉颗粒表面包裹薄膜的方法大多采用的都是化学方法，将片状铝粉浸泡在有机试剂中，这种方法有机试剂需求量大，反应条件苛刻，反应时间长，有机薄膜包裹不均匀。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种球形超细铝粉表面改性方法及其改性设备，它是采用雾化之后对流共混的物理方法，在惰性气体保护下，将液体改性剂与超细铝粉相对喷射，雾状的改性剂与雾状的超细铝粉相互碰撞，充分接触，改性剂将超细铝粉颗粒包裹，形成核／壳结构的复合粒子结构，从而将铝粉颗粒与空气隔绝，保证铝粉的原有性能，同时还能够避免危险的发生。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种球形超细铝粉表面改性方法，其中：按质量比称量铝粉与改性剂，将称量的铝粉及改性剂分别在惰性气体的保护下对流喷射，对流喷射过程中雾化的改性剂包裹在雾化的铝粉颗粒表面，形成核／壳结构的复合粒子结构，实现对铝粉的表面改性，然后，惰性气体除尘后回收利用，改性后的铝粉沉降后经分级后入库存储。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的改性剂与铝粉的质量比为0.1~10:100。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的改性剂与铝粉的质量比为0.5~1:100。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的改性剂为液体改性剂，包括硬脂酸、油酸钠、聚乙烯醇、BCA中的一种或几种。
一种上述球形超细铝粉表面改性方法所用的改性设备，其中：包括混合塔、铝粉槽、改性剂储罐、改性剂喷枪及铝粉喷枪，所述的铝粉槽通过铝粉管道连通混合塔，所述的改性剂储罐通过改性剂管道连通混合塔，所述的铝粉管道位于混合塔内的一端设置有铝粉喷枪，所述的改性剂管道位于混合塔内的一端设置有改性剂喷枪，所述的铝粉喷枪及改性剂喷枪相对布置在混合塔的两侧，所述的铝粉管道及改性剂管道上分别连接有惰性气体连接管，所述的惰性气体连接管连接惰性气体气源，所述的混合塔的下端设置有排料口。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的混合塔的上部设置有除尘布袋及抽风腔，除尘布袋的上端开口连通抽风腔，所述的混合塔的顶部设置有抽风机，抽风机的进风口连通抽风腔，抽风机的出风口连通惰性气体连接管。
本发明的有益效果为：
1、本发明是采用雾化之后对流共混的物理方法，在惰性气体保护下，将液体改性剂与超细铝粉相对喷射，雾状的改性剂与雾状的超细铝粉相互碰撞，充分接触，改性剂将超细铝粉颗粒包裹，形成核／壳结构的复合粒子结构，从而将铝粉颗粒与空气隔绝，保证铝粉的原有性能，同时还能够避免危险的发生。
2、本发明的改性设备结构简单、使用方便、操作容易，通过相对设置的铝粉喷枪及改性剂喷枪实现铝粉与液体改性剂的对流喷射，喷枪的高速喷射实现铝粉及液体改性剂的雾化，对流喷射实现改性剂与铝粉的碰撞包裹，实现铝粉的表面改性处理。
3、本发明的改性设备的顶端设置有氮气回收装置，对流喷射后带有粉尘的惰性气体被抽风机向上抽送，经除尘布袋除尘后，洁净的惰性气体被输送进惰性气体连接管再次回收利用，有效的降低了生产成本。
4、本发明所采用的改性方法构思新颖，容易实现，物理对流喷射对环境要求低，成本低，效率高。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一：
如图1、图2所示，一种球形超细铝粉表面改性方法，按质量比称量铝粉与改性剂，所述的改性剂为液体改性剂，改性剂与铝粉的质量比为0.5:100，将称量的铝粉及液体改性剂分别在惰性气体的保护下对流喷射，对流喷射过程中雾化的液体改性剂包裹在雾化的铝粉颗粒表面，形成核／壳结构的复合粒子结构，实现对铝粉的表面改性，然后，惰性气体除尘后回收利用，改性后的铝粉沉降后经分级后入库存储。所述的改性剂为液体改性剂为硬脂酸。
一种球形超细铝粉表面改性设备，包括混合塔1、铝粉槽2、改性剂储罐3、改性剂喷枪4、铝粉喷枪5，所述的铝粉槽2通过铝粉管道6连通混合塔1，所述的改性剂储罐3通过改性剂管道7连通混合塔1，所述的铝粉管道6位于混合塔1内的一端设置有铝粉喷枪5，所述的改性剂管道7位于混合塔1内的一端设置有改性剂喷枪4，所述的铝粉喷枪5及改性剂喷枪4相对布置在混合塔1的两侧，所述的铝粉管道6及改性剂管道7上分别连接有惰性气体连接管8，所述的惰性气体连接管8连接惰性气体气源9，所述的混合塔1的下端设置有排料口10，所述的混合塔1的上部设置有除尘布袋11及抽风腔12，除尘布袋11的上端开口连通抽风腔12，所述的混合塔1的顶部设置有抽风机13，抽风机13的进风口连通抽风腔12，抽风机13的出风口连通惰性气体连接管8。
具体操作时，按0.5:100的质量比称量铝粉及液体改性剂，然后将称量的铝粉放入铝粉槽2内，将称量的液体改性剂放入改性剂储罐3内，打开惰性气体气源9，气源通过惰性气体连接管8向铝粉管道6及改性剂管道7内通入惰性气体，启动抽风机13，同时打开改性剂喷枪4及铝粉喷枪5，在惰性气体的保护下，铝粉从铝粉喷枪5高速喷出并雾化，液体改性剂从改性剂喷枪4高速喷出并雾化，由于改性剂喷枪4及铝粉喷枪5相对设置，喷射并雾化的液体改性剂与铝粉发生对流碰撞，雾化后的液体改性剂将铝粉颗粒包裹，形成核／壳结构的复合粒子结构，实现对铝粉的表面改性。抽风机13抽取混合塔1内的惰性气体，经除尘布袋11除尘后，惰性气体被送入惰性气体连接管8内重新被利用，改性后的铝粉颗粒自然沉降在混合塔1底部。 可通过排料口10输送进入分级系统分级后存储。
实施例二：
重复实施例一，有以下不同点，本实施例中液体改性剂与铝粉的质量比为0.1:100，所采用的的液体改性剂为油酸钠。
实施例三：
重复实施例一，有以下不同点，本实施例中液体改性剂与铝粉的质量比为10:100，所采用的的液体改性剂为聚乙烯醇。
实施例四：
重复实施例一，有以下不同点，本实施例中液体改性剂与铝粉的质量比为5:100，所采用的的液体改性剂为BCA。
BCA，BUTYL CARBITOL™ ACETATE，中文名称为二乙二醇丁醚乙酸酯，其为液体，无色有轻微气味， 常作为冲洗剂和涂料配方的工业溶剂使用。
实施例五：
重复实施例一，有以下不同点，本实施例中液体改性剂与铝粉的质量比为1:100，所采用的的液体改性剂为硬脂酸、油酸钠、聚乙烯醇及BCA混合物。
实施例六：
重复实施例一，有以下不同点，本实施例中液体改性剂与铝粉的质量比为0.8:100，所采用的的液体改性剂为硬脂酸、油酸钠、聚乙烯醇及BCA混合物。
将实施例一至实施例六获得的表面改性后的铝粉可知，实施例一、实施例五及实施例六中的表面改性后的铝粉颗粒相对均匀，耐腐蚀性及分散性能由于其余实施例。
需要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (4)

1.一种球形超细铝粉表面改性方法，其特征在于：按质量比称量铝粉与改性剂，改性剂与铝粉的质量比为0.1~5:100，将称量的铝粉及改性剂分别在惰性气体的保护下对流喷射，对流喷射过程中雾化的改性剂包裹在雾化的铝粉颗粒表面，形成核／壳结构的复合粒子结构，实现对铝粉的表面改性，然后，惰性气体除尘后回收利用，改性后的铝粉沉降后经分级后入库存储。
2.根据权利要求1所述的球形超细铝粉表面改性方法，其特征在于：所述的改性剂与铝粉的质量比为0.5~1:100。
3.根据权利要求1所述的球形超细铝粉表面改性方法，其特征在于：所述的改性剂为液体改性剂，包括硬脂酸、油酸钠、聚乙烯醇、BCA中的一种或几种。
4.如权利要求1~3任一项所述的球形超细铝粉表面改性方法所用的改性设备，其特征在于：包括混合塔（1）、铝粉槽（2）、改性剂储罐（3）、改性剂喷枪（4）及铝粉喷枪（5），所述的铝粉槽（2）通过铝粉管道（6）连通混合塔（1），所述的改性剂储罐（3）通过改性剂管道（7）连通混合塔（1），所述的铝粉管道（6）位于混合塔（1）内的一端设置有铝粉喷枪（5），所述的改性剂管道（7）位于混合塔（1）内的一端设置有改性剂喷枪（4），所述的铝粉喷枪（5）及改性剂喷枪（4）相对布置在混合塔（1）的两侧，所述的铝粉管道（6）及改性剂管道（7）上分别连接有惰性气体连接管（8），所述的惰性气体连接管（8）连接惰性气体气源（9），所述的混合塔（1）的下端设置有排料口（10），所述的混合塔（1）的上部设置有除尘布袋（11）及抽风腔（12），除尘布袋（11）的上端开口连通抽风腔（12），所述的混合塔（1）的顶部设置有抽风机（13），抽风机（13）的进风口连通抽风腔（12），抽风机（13）的出风口连通惰性气体连接管（8）。
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