CN112338198B - 一种微米级钼粉及其制备方法与应用 - Google Patents

一种微米级钼粉及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112338198B
CN112338198B CN202011182510.7A CN202011182510A CN112338198B CN 112338198 B CN112338198 B CN 112338198B CN 202011182510 A CN202011182510 A CN 202011182510A CN 112338198 B CN112338198 B CN 112338198B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molybdenum
solid
gas
molybdenum powder
micron
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.)
Active
Application number
CN202011182510.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112338198A (zh
Inventor
唐海燕
高增礼
李晓艳
衣守志
徐红彬
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.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
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 Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN202011182510.7A priority Critical patent/CN112338198B/zh
Publication of CN112338198A publication Critical patent/CN112338198A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112338198B publication Critical patent/CN112338198B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00—Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/02—Electrodes; Magnetic control means; Screens
    • H01J23/04—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00—Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/50—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供一种微米级钼粉及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)混合含氧气体与含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；(2)混合氢气与步骤(1)所得中间固体，进行气固氢还原反应，得到微米级钼粉。所述微米级钼粉可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。本发明提供的制备方法操作简单，所得产物具备粒度均匀、分散性好等特点，并能实现不同形貌钼粉颗粒的可控制备，具有较好的工业应用前景。

Description

一种微米级钼粉及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，涉及一种钼粉的制备方法，尤其涉及一种微米级钼粉及其制备方法与应用。
背景技术
钼是一种重要原料和不可替代的稀有战略资源，由于其高熔点、高硬度、高强度、良好的导电导热性、耐磨性和耐腐蚀性等，使得钼及其合金主要应用于冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等诸多尖端高科技领域。
近年来，随着现代科技特别是电子信息、航空航天等高端技术的飞速发展，高性能、微型、异型钼基制品的需求量急剧增加。例如，液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件、新一代空间发动机用钼合金喷嘴和喉管均属于形状复杂、难加工零件，采用常规加工方法制备上述零件存在工序复杂、加工周期长、成品率低等弊端。目前，粉末近净成形是制备难加工零件的一种新技术，其主要工艺过程为粉末成形和烧结，而粉末成形为该技术的核心。常规氢还原钼粉末粒度分布不均匀、形貌不规整、填充性不好、流动性差，不能满足新兴领域对高质量钼粉的需求。钼粉的传统制备方法有氢还原法、羰基热分解法、流化床还原法等，但均存在工艺周期长、温度高、颗粒在制备过程中容易长大而得不到特定形貌钼粉颗粒的问题。
CN 103170635A公开了一种制备球型钼粉的方法，特别是涉及一种利用无固定形貌钼粉来制备球型钼粉的方法，所述方法包括如下步骤：1)将钼粉磨碎；2)配制聚乙烯醇溶液；3)将磨碎后的钼粉加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀制成浆料；4)对浆料进行喷雾干燥，得到造粒粉末；5)对造粒粉末先进性脱脂处理，然后进行1200-1500℃热处理，最后破碎过筛得到球型钼粉末。然而这种制备方案流程复杂，工艺能耗相对较高，所得粉末球形度差、易引入杂质、粒度分布不均且只能制备出球形钼粉。
CN 110014165A公开了一种以仲钼酸铵为原料制备高纯微米级球形钼粉的方法，所述方法包括如下步骤：1)将仲钼酸铵依次滴加氨水陈化和经树脂柱吸附进行纯化仲钼酸铵溶液；2)将纯化仲钼酸铵溶液的pH调节至中性后加入柠檬酸将pH调节至1.0；3)将pH1.0的纯化仲钼酸铵溶液进行气流式雾化得仲钼酸铵粉末；4)将仲钼酸铵粉末置于管式回转炉中用超纯氢进行还原得钼粉。然而这种制备方案所得钼粉存在粒径大、球形度相对较差粒径分布不均匀且只能制备出球形钼粉。
CN 100506438C公开了一种制取喷涂钼粉的方法，所述方法采用喷雾造粒-烧结技术，先将粉末通过喷雾干燥，之后经过烧结得到合适的粉末。然而这种方法添加了聚乙二醇、聚乙烯醇、乙醇等多种物质，且加入量大(超过10％)，易造成钼粉二次污染，后续烧结温度高(大于1550℃)，不仅对烧结设备提出了更高要求，而且不利于能源节约。
由此可见，如何开发一种过程简单、能耗低、可实现形貌与尺寸控制的微米级钼粉制备方法，成为了目前本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微米级钼粉及其制备方法与应用，所述制备方法流程简单、能耗较低、对仪器设备要求低且可以制备出不同形貌的微米级钼粉颗粒，且所得产物粒度均匀、分散性好，具有较好的工业应用前景。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种微米级钼粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)混合含氧气体与含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；
(2)混合氢气与步骤(1)所得中间固体，进行气固氢还原反应，得到微米级钼粉。
本发明中，步骤(1)所述含钼杂化物固体可以是CN 107768660A公开的杂化物，且制备方法为常规采用的软模板法，只要能制备得到所述含钼杂化物固体即可，故在此不做特别限定。示例性的，步骤(1)所述含钼杂化物固体可以由钼酸前驱体溶液与聚乙二醇模板剂水溶液混合制备得到，或由钼酸前驱体溶液与十六烷基三甲基溴化铵水溶液混合制备得到，但并非仅限于此。
本发明中，对所述钼酸前驱体溶液和模板剂溶液的种类及制备方法不做特别限定，钼酸前驱体溶液和模板剂溶液可以是任何工艺得到的钼酸前驱体溶液和模板剂溶液，凡是本领域制备方法得到的钼酸前驱体溶液和模板剂溶液均适用于本发明。
本发明中，步骤(1)所述含钼杂化物固体的形貌包括带状、球状或立方体中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括带状与球状的组合，球状与立方体的组合，带状与立方体的组合，或带状、球状与立方体的组合。
本发明中，步骤(2)所述微米级钼粉的形貌取决于步骤(1)所述含钼杂化物固体的形貌，气固氧化反应和气固氢还原反应可保持所得微米级钼粉的形貌在统一水平，且粒径分布均匀，可实现大规模生产。
优选地，步骤(1)所述混合的方式为将所述含氧气体通入所述含钼杂化物固体。
优选地，步骤(1)所述含氧气体包括空气和/或氧气。
优选地，步骤(1)所述混合的时间为0.5-7h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h或7h，进一步优选为1-5h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述混合的温度为200-600℃，例如可以是200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃，进一步优选为300-550℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述混合的升温速率为1-10℃/min，例如可以是1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min，进一步优选为3-8℃/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)与步骤(2)之间还包括向所述中间固体中通入吹扫气体。
优选地，所述吹扫气体包括氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氮气与氦气的组合，氦气与氖气的组合，氖气与氩气的组合，氮气、氦气与氖气的组合，氦气、氖气与氩气的组合，或氮气、氦气、氖气与氩气的组合。
本发明中，所述吹扫气体的通入可排净中间固体中残留的含氧气体，以便于步骤(2)气固氢还原反应的顺利进行。
优选地，所述吹扫气体的通入时间为1-60min，例如可以是1min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min，进一步优选为2-30min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述混合的方式为将所述氢气通入所述中间固体。
优选地，步骤(2)所述气固氢还原反应包括第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应。
本发明中，所述第一段气固氢还原反应用于形成二氧化钼中间体，并中途观察所形成的颗粒结构是否塌陷或团聚；所述第二段气固氢还原反应用于将二氧化钼中间体进一步还原为微米级钼粉。
优选地，所述第一段气固氢还原反应的时间为1-7h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h或7h，进一步优选为3-6h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一段气固氢还原反应的温度为350-650℃，例如可以是350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、或650℃，进一步优选为450-600℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述第一段气固氢还原反应的温度对于二氧化钼中间体的形成影响显著。当温度低于350℃时，二氧化钼中间体产率较低，并最终影响微米级钼粉的质量和产率；当温度高于650℃时，二氧化钼中间体结构容易塌陷和团聚，并最终影响微米级钼粉的形貌和分散性。
优选地，所述第二段气固氢还原反应的时间为1-7h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h或7h，进一步优选为2-6h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二段气固氢还原反应的温度为500-800℃，例如可以是500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃或800℃，进一步优选为600-750℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述第二段气固氢还原反应的温度对于微米级钼粉的最终形成影响显著。当温度低于500℃时，二氧化钼中间体无法充分转化为钼粉，从而影响微米级钼粉的产率；当温度高于800℃时，微米级钼粉结构容易塌陷和团聚，从而影响产物的形貌和分散性。
优选地，步骤(2)所述气固氢还原反应的升温速率为1-7℃/min，例如可以是1℃/min、1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min、5℃/min、5.5℃/min、6℃/min、6.5℃/min或7℃/min，进一步优选为1-5℃/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述气固氢还原反应之后还包括通入保护气体至钼粉完全冷却。
优选地，所述保护气体包括氢气、氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氢气与氮气的组合，氮气与氦气的组合，氦气与氖气的组合，氖气与氩气的组合，氢气、氮气与氦气的组合，氮气、氦气与氖气的组合，或氦气、氖气与氩气的组合。
本发明中，所述保护气用于保护钼粉在冷却过程中不被空气中的氧气再次氧化，从而提升产品质量和收率。
作为本发明优选地技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将空气和/或氧气通入含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；通入的时间为0.5-7h，温度为200-600℃，升温速率为1-10℃/min；再向所述中间固体中通入吹扫气体，通入的时间为1-60min；所述吹扫气体包括氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合；
(2)将氢气通入步骤(1)所得中间固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体至钼粉完全冷却，得到微米级钼粉；所述第一段气固氢还原反应的时间为1-7h，温度为350-650℃，升温速率为1-7℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为1-7h，温度为500-800℃，升温速率为1-7℃/min；所述保护气体包括氢气、氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中，所述制备方法过程清洁简单、反应条件温和、有机模板容易去除，不易引起结构塌陷或团聚，所得产物未引入其他杂质，且不需要特殊设备，节约了能耗与成本，具有良好的经济效益。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的制备方法制备得到的微米级钼粉。
本发明中，所述微米级钼粉的形貌包括棒状、球状或立方体中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括棒状与球状的组合，球状与立方体的组合，棒状与立方体的组合，或棒状、球状与立方体的组合。
本发明中，所述微米级钼粉的纯度高，分散性好，形貌统一，且粒径均匀。
第三方面，本发明提供一种如第二方面所述的微米级钼粉的应用，所述应用包括制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的微米级钼粉制备方法过程清洁简单、反应条件温和、有机模板容易去除，不易引起结构塌陷或团聚，所得产物未引入其他杂质，且不需要特殊设备，节约了能耗与成本，具有良好的经济效益；
(2)本发明提供的微米级钼粉纯度高，分散性好，粒径均匀，且形貌统一可调控，从而为特殊形貌金属粉末的制备提供了一种新的思路。
附图说明
图1是实施例1提供的制备方法制备得到的微米级钼粉的X射线衍射图；
图2是实施例1提供的制备方法制备得到的球状微米级钼粉的扫描电镜图；
图3是实施例2提供的制备方法制备得到的棒状微米级钼粉的扫描电镜图；
图4是实施例3提供的制备方法制备得到的立方体微米级钼粉的扫描电镜图；
图5是实施例6提供的制备方法制备得到的钼粉和二氧化钼混合物的X射线衍射图；
图6是实施例6提供的制备方法制备得到的钼粉和二氧化钼混合物的扫描电镜图；
图7是实施例7提供的制备方法制备得到的钼粉的扫描电镜图；
图8是实施例8提供的制备方法制备得到的二氧化钼的X射线衍射图；
图9是实施例8提供的制备方法制备得到的二氧化钼的扫描电镜图；
图10是实施例9提供的制备方法制备得到的钼粉的扫描电镜图；
图11是对比例1提供的制备方法制备得到的钼粉和碳化钼混合物的X射线衍射图；
图12是对比例1提供的制备方法制备得到的钼粉和碳化钼混合物的扫描电镜图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种微米级钼粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将空气通入含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；通入的时间为3h，温度为425℃，升温速率为5℃/min；再向所述中间固体中通入吹扫气体氮气，通入的时间为16min；所述含钼杂化物固体为CN 107768660A中实施例4公开的球状杂化物；
(2)将氢气通入步骤(1)所得中间固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体氢气至钼粉完全冷却，得到微米级钼粉；所述第一段气固氢还原反应的时间为4.5h，温度为525℃，升温速率为3℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为4h，温度为675℃，升温速率为3℃/min。
图1为本实施例所得微米级钼粉的X射线衍射图，由图可知所得微米级钼粉为斜方晶系的钼粉。
图2为本实施例所得微米级钼粉的扫描电镜图，由图可知所得微米级钼粉为球状结构，且纯度高，分散性好，粒径均匀，形貌统一。
本实施例所得微米级钼粉质量优良，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例2
本实施例提供一种微米级钼粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将氧气通入含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；通入的时间为1h，温度为300℃，升温速率为3℃/min；再向所述中间固体中通入吹扫气体氩气，通入的时间为2min；所述含钼杂化物固体为CN 107768660A中实施例1公开的带状杂化物；
(2)将氢气通入步骤(1)所得中间固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体氮气至钼粉完全冷却，得到微米级钼粉；所述第一段气固氢还原反应的时间为3h，温度为450℃，升温速率为2℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为2h，温度为600℃，升温速率为2℃/min。
本实施例所得微米级钼粉的X射线衍射图与实施例1相似，且产品均为斜方晶系的钼粉。
图3为本实施例所得微米级钼粉的扫描电镜图，由图可知所得微米级钼粉为棒状结构，且纯度高，分散性好，粒径均匀，形貌统一。
本实施例所得微米级钼粉质量优良，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例3
本实施例提供一种微米级钼粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将空气通入含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；通入的时间为5h，温度为550℃，升温速率为8℃/min；再向所述中间固体中通入吹扫气体氖气，通入的时间为30min；所述含钼杂化物固体为CN 107768660A中实施例6公开的立方体杂化物；
(2)将氢气通入步骤(1)所得中间固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体氩气至钼粉完全冷却，得到微米级钼粉；所述第一段气固氢还原反应的时间为6h，温度为600℃，升温速率为5℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为6h，温度为750℃，升温速率为5℃/min。
本实施例所得微米级钼粉的X射线衍射图与实施例1相似，且产品均为斜方晶系的钼粉。
图4为本实施例所得微米级钼粉的扫描电镜图，由图可知所得微米级钼粉为立方体结构，且纯度高，分散性好，粒径均匀，形貌统一。
本实施例所得微米级钼粉质量优良，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例4
本实施例提供一种微米级钼粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将氧气通入含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；通入的时间为0.5h，温度为200℃，升温速率为1℃/min；再向所述中间固体中通入吹扫气体氦气，通入的时间为1min；所述含钼杂化物固体为CN 107768660A中实施例1公开的带状杂化物与实施例4公开的球状杂化物的混合物；
(2)将氢气通入步骤(1)所得中间固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体氦气至钼粉完全冷却，得到微米级钼粉；所述第一段气固氢还原反应的时间为1h，温度为350℃，升温速率为1℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为1h，温度为500℃，升温速率为1℃/min。
本实施例所得微米级钼粉的X射线衍射图与实施例1相似，且产品均为斜方晶系的钼粉。
本实施例所得微米级钼粉为棒状与球状的混合结构，且纯度较高，分散性较好，粒径较均匀。
本实施例所得微米级钼粉质量合格，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例5
本实施例提供一种微米级钼粉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将空气通入含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；通入的时间为7h，温度为600℃，升温速率为10℃/min；再向所述中间固体中通入吹扫气体氮气与氩气的混合气，通入的时间为60min；所述含钼杂化物固体为CN 107768660A中实施例4公开的球状杂化物与实施例6公开的立方体杂化物的混合物；
(2)将氢气通入步骤(1)所得中间固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体氖气至钼粉完全冷却，得到微米级钼粉；所述第一段气固氢还原反应的时间为7h，温度为650℃，升温速率为7℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为7h，温度为800℃，升温速率为7℃/min。
本实施例所得微米级钼粉的X射线衍射图与实施例1相似，且产品均为斜方晶系的钼粉。
本实施例所得微米级钼粉为球状与立方体的混合结构，且纯度较高，分散性较好，粒径较均匀。
本实施例所得微米级钼粉质量合格，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例6
本实施例提供一种钼粉的制备方法，所述制备方法中除了将步骤(2)的第一段气固氢还原温度改为300℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
图5为本实施例所得产物的X射线衍射图，由图可知所得产物为钼粉和二氧化钼的混合物，且钼粉的产率较低。
图6为本实施例所得产物的扫描电镜图，由图可知所得产物为球状结构，然而纯度和分散度较低，且存在结构塌陷和团聚现象。
本实施例所得钼粉质量不合格，无法用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例7
本实施例提供一种钼粉的制备方法，所述制备方法中除了将步骤(2)的第一段气固氢还原温度改为700℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得钼粉的X射线衍射图与实施例1相似，且产品均为斜方晶系的钼粉。
图7为本实施例所得产物的扫描电镜图，由图可知所得产物无特定结构，形貌统一性和粒径均匀性较差，且存在结构塌陷和团聚现象。
本实施例所得钼粉质量较合格，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例8
本实施例提供一种二氧化钼的制备方法，所述制备方法中除了将步骤(2)的第二段气固氢还原温度改为400℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
图8为本实施例所得产物的X射线衍射图，由图可知所得产物为二氧化钼，而非钼粉，由此可见第二段氢还原温度对于钼粉的制备至关重要。
图9为本实施例所得产物的扫描电镜图，由图可知所得产物为球状结构，形貌统一性较好，但粒径均匀性较差。
本实施例所得产物为微米级二氧化钼，无法用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
实施例9
本实施例提供一种钼粉的制备方法，所述制备方法中除了将步骤(2)的第二段气固氢还原温度改为900℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得钼粉的X射线衍射图与实施例1相似，且产品均为斜方晶系的钼粉。
图10为本实施例所得产物的扫描电镜图，由图可知所得产物无特定结构，且存在结构塌陷和团聚现象。
本实施例所得钼粉质量较合格，可用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
对比例1
本对比例提供一种钼粉的制备方法，所述制备方法为将氢气通入含钼杂化物固体，进行第一段气固氢还原反应与第二段气固氢还原反应，再通入保护气体氢气至产物完全冷却，得到最终产品；所述第一段气固氢还原反应的时间为4.5h，温度为525℃，升温速率为3℃/min；所述第二段气固氢还原反应的时间为4h，温度为675℃，升温速率为3℃/min；所述含钼杂化物固体为CN107768660A中实施例4公开的球状杂化物。
图11为本对比例所得产物的X射线衍射图，由图可知所得产物为钼粉和碳化钼的混合物，且钼粉纯度较低。
图12为本对比例所得产物的扫描电镜图，由图可知所得产物分散性差，粒径不均匀，形貌不统一，无法用于制备液晶显示屏背光源钼电极、微波炉磁控管钼阴极组件或空间发动机用钼合金喷嘴和喉管。
由此可见，本发明提供的微米级钼粉制备方法过程清洁简单、反应条件温和、有机模板容易去除，不易引起结构塌陷或团聚，所得产物未引入其他杂质，且不需要特殊设备，节约了能耗与成本，具有良好的经济效益；所得微米级钼粉纯度高，分散性好，粒径均匀，且形貌统一可调控，从而为特殊形貌金属粉末的制备提供了一种新的思路。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (14)

1.一种微米级钼粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）在200-600℃下混合含氧气体与含钼杂化物固体，进行气固氧化反应，得到中间固体；再向所述中间固体中通入吹扫气体；所述混合的时间为0.5-7h，升温速率为1-10℃/min；
（2）混合氢气与步骤（1）所得中间固体，进行升温速率为1-7℃/min的气固氢还原反应，得到微米级钼粉；所述气固氢还原反应包括350-650℃下，4h的第一段气固氢还原反应与500-800℃下，4h的第二段气固氢还原反应，且所述气固氢还原反应之后还包括通入保护气体至钼粉完全冷却；
其中，步骤（1）所述含钼杂化物固体的形貌包括带状、球状或立方体中的任意一种或至少两种的组合，且步骤（2）所述微米级钼粉的形貌取决于步骤（1）所述含钼杂化物固体的形貌。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述混合的方式为将所述含氧气体通入所述含钼杂化物固体。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述含氧气体包括空气和/或氧气。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述混合的时间为1-5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述混合的温度为300-550℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述混合的升温速率为3-8℃/min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述吹扫气体包括氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述吹扫气体的通入时间为1-60min。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述吹扫气体的通入时间为2-30min。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述混合的方式为将所述氢气通入所述中间固体。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段气固氢还原反应的温度为450-600℃。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二段气固氢还原反应的温度为600-750℃。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述气固氢还原反应的升温速率为1-5℃/min。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护气体包括氢气、氮气、氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合。
CN202011182510.7A 2020-10-29 2020-10-29 一种微米级钼粉及其制备方法与应用 Active CN112338198B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011182510.7A CN112338198B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种微米级钼粉及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011182510.7A CN112338198B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种微米级钼粉及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112338198A CN112338198A (zh) 2021-02-09
CN112338198B true CN112338198B (zh) 2022-08-05

Family

ID=74355741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011182510.7A Active CN112338198B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种微米级钼粉及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112338198B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102601385A (zh) * 2012-04-18 2012-07-25 金堆城钼业股份有限公司 一种钼粉的制备方法
KR20170128943A (ko) * 2016-05-16 2017-11-24 전북대학교산학협력단 고온 수소 환원에 의한 저산소 몰리브덴 분말 제조 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626976B2 (en) * 2001-11-06 2003-09-30 Cyprus Amax Minerals Company Method for producing molybdenum metal
CN100464902C (zh) * 2007-03-19 2009-03-04 江苏峰峰钨钼制品股份有限公司 钼粉钾杂质的除去方法
CN101200000B (zh) * 2007-12-17 2010-06-02 金堆城钼业股份有限公司 一种调节氢气露点还原氧化钼的方法
CN101352758A (zh) * 2008-09-02 2009-01-28 金堆城钼业股份有限公司 一种制取低钾钼粉的方法
CN101642817B (zh) * 2009-06-29 2012-07-04 金堆城钼业股份有限公司 一种钼粉的制备方法
CN101716683B (zh) * 2009-11-27 2011-11-30 西安慧维纳米金属材料有限公司 一种高纯纳米金属超微粉的生产设备及生产方法
CN101966592A (zh) * 2010-11-01 2011-02-09 金堆城钼业股份有限公司 一种钼粉的制备方法
CN105458280B (zh) * 2016-01-12 2017-09-12 金堆城钼业股份有限公司 一种高分散、窄粒度分布超细钼粉的制备方法
CN107768660A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 中国科学院过程工程研究所 一种锂离子电池负极材料及其制备方法
CN111069620A (zh) * 2020-01-15 2020-04-28 金堆城钼业股份有限公司 一种均匀的近球形钼粉的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102601385A (zh) * 2012-04-18 2012-07-25 金堆城钼业股份有限公司 一种钼粉的制备方法
KR20170128943A (ko) * 2016-05-16 2017-11-24 전북대학교산학협력단 고온 수소 환원에 의한 저산소 몰리브덴 분말 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN112338198A (zh) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110227826B (zh) 一种制备高纯纳米钼粉的方法
CN102485380B (zh) 一种亚微米近球形钨粉的制备方法
CN110722171B (zh) 一种制备3d打印用稀土氧化物掺杂钨、钼球形粉末的方法
CN111187958B (zh) Mo粉/MoO2与钼酸镧铵粉末掺杂制备纳米氧化镧钼合金的方法
CN110496969B (zh) 纳米钨粉及其制备方法
CN114405510A (zh) 一种铁系碳纳米管催化剂、其制备方法及应用
CN114592138B (zh) 一种纳米氧化铝颗粒增强铜基复合材料及其制备方法
CN114182116B (zh) 一种低氧钒氮合金的制备工艺
CN111644633A (zh) 一种纳米钨粉的超重力制备方法
CN112338198B (zh) 一种微米级钼粉及其制备方法与应用
CN103143716B (zh) 一种钨粉的制备方法
CN112456534B (zh) 一种不团聚的超细γ～Ce2S3红色色料的制备方法及其制得的产品
CN101637824A (zh) 一种超细钴粉的制备方法
CN109128143B (zh) 一种具有核壳结构的纳米钨铜粉体的制备方法
CN110014165B (zh) 一种高纯微米级球形钼粉的制备方法
CN113897528A (zh) 一种均匀分散的Fe-Ni/Al2O3磁性复合材料的制备方法
CN112299483B (zh) 一种纳米二氧化钼及其制备方法与应用
CN113897529A (zh) 一种稀土氧化物弥散强化铁钴软磁超细晶合金的制备方法
CN114150330A (zh) 一种FeCoNiMo高熵合金粉末析氧催化剂及其制备方法
CN113500202A (zh) 一种高纯度六边形Cu纳米晶的制备方法
CN114515835B (zh) 一种钼粉及其制备方法
CN112846213A (zh) 一种低氧含量高分散纳米球形钴粉的制备方法
CN1724350A (zh) 超细碳化钨粉末的制备方法
CN113480316B (zh) 一种非化学计量比氧氮化物纳米粉及其制备方法
CN115233065B (zh) 钼铼预合金粉末及其制备方法

Legal Events

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