CN114888294A - 一种工业化生产片状纳米镍粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工业化生产片状纳米镍粉的方法，本发明属于纳米镍粉技术领域，本发明是在纳米镍粉的基础上进一步对纳米镍粉的再加工处理，获得纳米片状镍粉，在有机溶剂里，通过相关的表面分散剂处理，在砂磨机中对纳米镍粉浆料进行砂磨，从而获得纳米片状镍粉，控制研磨球材质和砂磨球级配，本发明公开工业化生产片状纳米镍粉制备的片状纳米镍粉的，粒度分布窄，团聚程度低，纯度高，在制备过程中污染小，能耗少，成本低，产量高，工艺简单，晶粒尺寸均匀，球磨过程中不会引入杂质，不降低产物的纯度。

Description

一种工业化生产片状纳米镍粉的方法
技术领域
本发明属于纳米镍粉技术领域，具体涉及一种工业化生产片状纳米镍粉的方法。
背景技术
镍作为导电铁磁性材料具有很好的电磁屏蔽作用，片状镍粉由于其形状结构的原因，在屏蔽效果上具有比较好的优势。中国专利CN2019101865798公开了一种片状镍粉的制备方法，其需要使用片状化合物结晶模板，采用化学还原法制备，与以往的镍包覆石墨导电片状填料相类似，粒径较大且受模板控制，需要合成模板，成本增加，且工艺较难控制。相关的，还有高温水解法，也叫水热法，选择合适的原料配比尤为重要，对原料的纯度要求高，成本同样较高，工艺较难控制。而一次性制备出纳米级片状镍粉在减少涂层厚度，减少金属镍的用量，提高屏蔽效果具有较高技术上的要求。目前片状镍粉常见的制备方法还有超高速熔融热喷涂：即将熔融的镍液滴高速喷涂在基板上快速冷却。形成片状镍涂层。这种方法对设备要求高，能耗大，技术复杂，对基体材料要求苛刻，需要耐高温和导热性能好同时基体需要具有一定的耐热性和机械强度。要获得纳米级片状镍粉难度大，基本上是微米级，片状镍粉的厚度达不到纳米量级，一般是微米级。高能机械球磨：即将镍粉通过高能球磨机，将粒状的镍粉挤压成片状镍粉。利用高能球磨机挤压镍粉的方法对镍粉的要求比较高，主要是防止镍粉被挤压粘在一起，得到的片状镍粉不规则，薄厚不一，形状不一，产品质量差，得不到纳米级别的片状镍粉。因此本领域技术人员亟待开发出一种工业化生产片状纳米镍粉的方法解决现有技术的缺陷，进而满足现有的市场需求和性能要求。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的主要目的在于提供一种工业化生产片状纳米镍粉的方法。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种工业化生产片状纳米镍粉的方法，包括以下步骤：第一步、将纳米镍粉、有机溶剂和表面活性剂充分混合，形成均匀的无沉淀的纳米镍粉浆体；第二步、将得到的纳米镍粉浆体通过砂磨机进行砂磨获得片状纳米片状镍粉。
进一步的，所述第一步纳米镍粉为粒径≤200纳米、D90为150纳米、纯度≥99.5%的纳米镍粉。
进一步的，所述第一步有机溶剂为醇类有机溶剂，所述醇类有机溶剂优选甲醇、乙醇、乙二醇、松油醇中的其中一种或多种。
松油醇是最早实现工业生产的合成香料之一，以往主要用于皂用香精中。此外，它还是玻璃器皿上色彩的优良溶济作选矿剂、印染助剂、杀菌剂等，在本申请用作醇类有机溶剂。
进一步的，所述第一步表面活性剂、纳米镍粉与有机溶剂按照质量比1∶20~50∶56.5~160比例进行混合。
进一步的，所述第一步表面活性剂为阳离子、阴离子和非极性表面活性剂中的其中一种。
进一步的，所述第二步砂磨机采用的砂磨球材质选择锆球，其中球与纳米镍粉质量比10~15:1，砂磨球重量级配为5mm∶3mm∶1mm=1∶1∶1，转速200~275r/min，砂磨时间100~120min，砂磨球体积为砂磨机罐体体积的50%~60%。
本发明的有益效果：
本发明是在纳米镍粉的基础上进一步对纳米镍粉的再加工处理，获得了比较好的纳米片状镍粉，厚度为150纳米左右，该方法中所涉及的技术包括分散的纳米镍粉，在有机溶剂里，通过相关的表面分散剂处理，在砂磨机中对纳米镍粉浆料进行砂磨，从而获得纳米片状镍粉。砂磨机材质和砂磨球大小和不同直径的比例。
与现有技术相比，本发明具有以下优点在：
本发明公开工业化生产片状纳米镍粉制备的片状纳米镍粉的，粒度分布窄，团聚程度低，纯度高，在制备过程中污染小，能耗少，成本低。水热法中选择合适的原料配比尤为重要，对原料的纯度要求高。显著特点是产量高，工艺简单，能制备常规方法难以制备的高熔点金属纳米粉，尺寸均匀，球磨过程中不会引入杂质，不降低产物的纯度。
附图说明
附图1为实施例1原料纳米镍粉的SEM照片；
附图2为实施例1纳米片状镍粉的SEM照片；
附图3为实施例2纳米片状镍粉的SEM照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
案例1，片状纳米镍粉的原料采用安徽纳洛米特新材料科技股份有限公司的纳米镍粉500克，无水酒精2L，添加聚乙烯吡咯烷酮10g，通过搅拌器600rpm充分搅拌0.5h，使得镍粉完全分散在酒精溶液中，之后，将纳米镍粉浆料投入到砂磨机中，砂磨机中锆球选择直径5mm，3mm、1mm，三种球的比例按照重量比为1:1:1配比。通过砂磨机之后，砂磨机转速控制在1200转/分钟。砂磨机处理之后通过分离、干燥后即可获得片状纳米镍粉约500g。
附图2可以看出，纳米片状镍粉的的厚度约150纳米，片状尺寸约5-8微米，形状为不规则片状结构。
实施例2
片状纳米镍粉的原料采用安徽纳洛米特新材料科技股份有限公司的纳米镍粉2000克，无水乙二醇5L，添加表面活性剂100g，通过搅拌器500rpm充分搅拌1h，使得镍粉完全分散在乙二醇溶液中，之后，将纳米镍粉浆料投入到砂磨机中，砂磨机中锆球选择直径5mm，3mm、1mm，三种球按照重量比为1:1:1配比，通过砂磨机之后，砂磨机转速控制在1200转/分钟。砂磨机处理之后通过分离、干燥后即可获得片状纳米镍粉2000g。
注：参考GB/T 19588-2004 纳米镍粉。

Claims (6)

1.一种工业化生产片状纳米镍粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将纳米镍粉、有机溶剂和表面活性剂充分混合，形成均匀的无沉淀的纳米镍粉浆体；第二步、将得到的纳米镍粉浆体通过砂磨机进行砂磨获得片状纳米片状镍粉。
2.根据权利要求1所述工业化生产片状纳米镍粉的方法，其特征在于，所述第一步纳米镍粉为粒径≤200纳米、D90为150纳米、纯度≥99.5%的纳米镍粉。
3.根据权利要求1所述工业化生产片状纳米镍粉的方法，其特征在于，所述第一步有机溶剂为醇类有机溶剂，所述醇类有机溶剂优选甲醇、乙醇、乙二醇、松油醇中的其中一种或多种。
4.根据权利要求1所述工业化生产片状纳米镍粉的方法，其特征在于，所述第一步表面活性剂、纳米镍粉与有机溶剂按照质量比1∶20~50∶56.5~160比例进行混合。
5.根据权利要求1所述工业化生产片状纳米镍粉的方法，其特征在于，所述第一步表面活性剂为阳离子、阴离子和非极性表面活性剂中的其中一种。
6.根据权利要求1所述工业化生产片状纳米镍粉的方法，其特征在于，所述第二步砂磨机采用的砂磨球材质选择锆球，其中球与纳米镍粉质量比10~15:1，砂磨球重量级配为5mm∶3mm∶1mm=1∶1∶1，转速200~275r/min，砂磨时间100~120min，砂磨球体积为砂磨机罐体体积的50%~60%。
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