RU2356694C1 - Способ получения порошка металла группы железа - Google Patents
Способ получения порошка металла группы железа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356694C1 RU2356694C1 RU2008111891/02A RU2008111891A RU2356694C1 RU 2356694 C1 RU2356694 C1 RU 2356694C1 RU 2008111891/02 A RU2008111891/02 A RU 2008111891/02A RU 2008111891 A RU2008111891 A RU 2008111891A RU 2356694 C1 RU2356694 C1 RU 2356694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- nitrate
- iron group
- grinding
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, к способам получения порошков группы железа. К порошку кислородсодержащего соединения металла группы железа добавляют 2-30 мас.% нитрата соответствующего металла, осуществляют размол в жидкости, практически не растворяющей основное соединение, но растворяющей нитрат, и восстанавливают полученную смесь водородом. Обеспечивается получение порошка с размером зерна менее 2,0 мкм, не обладающего пирофорностью. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии, к способам получения порошка металла группы железа (железо, кобальт, никель), особенно мелкозернистого порошка, путем восстановления соединений.
Известен способ получения порошка металла группы железа путем восстановления порошка соответствующих оксидов водородом при 600°С - 1000°С (см. Спеченные материалы для электротехники и электроники. Справочник, под ред. Г.Г.Гнесина, М.: Металлургия, с 92, 105, 106, 108) [1].
Средний размер зерна полученного порошка для железа составляет не ниже 20-30 мкм, для порошка кобальта - 3,5-6,2 мкм, а никеля - 4-7 мкм.
В настоящее время для нужд твердосплавной промышленности, а также промышленности производства тяжелых сплавов, электроники требуются порошки металлов группы железа со средним размером зерна не выше 2,0 мкм, предпочтительно не выше 1,5 мкм. Однако такие порошки, особенно порошки кобальта (см. [1], с. 105), обладают повышенной пирофорностью, т.е. самовозгораются на воздухе, что затрудняет операции с ними (требуется защитная атмосфера), либо требуется операция пассивации.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения порошка металла группы железа, преимущественно кобальта, включающий размол порошка его кислородсодержащего соединения, преимущественно оксида, и последующее восстановление его водородом (см. патент FI №56939, кл B22F 9/00, опубл. 1980) [2].
Известный [2] способ позволяет получать порошок кобальта со средним размером зерна менее 2,0 мкм. Однако полученный порошок обладает повышенной пирофорностью (НКПРП не выше 300°С)
задачей изобретения является получение порошка металла группы железа со средним размером зерна менее 2,0 мкм, предпочтительно менее 1,5 мкм, но не обладающего пирофорностью.
Указанная задача решается тем, что в способе получения порошка металла группы железа, включающем размол порошка его кислородсодержащего соединения и последующее восстановление водородом, предлагается при размоле к основному соединению добавлять 2-30 мас.% нитрата соответствующего металла и осуществлять размол в жидкости, практически не растворяющей основное соединение, но растворяющей нитрат.
Введение нитрата в виде раствора при размоле основного соединения металла группы железа обеспечивает получение покрытия из нитрата на частицах основного соединения при удалении размольной жидкости.
При нагреве до температуры восстановления нитрат разлагается и обеспечивает присутствие оксидов азота в слое восстанавливаемого порошка. Это, с одной стороны, предотвращает рост зерна получаемого порошка, а с другой стороны, уменьшает его пирофорность за счет пассивации поверхности частиц и изменения их морфологии.
В качестве основного восстанавливаемого соединения могут быть использованы оксалат, карбонат, гидроксиды, оксиды, аминхлориды, сульфат и т.п. В качестве размольной жидкости - спирт, ацетон, водные растворы необходимой кислотности.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Порошок исходного кислородсодержащего соединения металла группы железа загружают в размольный агрегат (барабанная мельница, аттритор) вместе с размольными телами.
Туда же вводят размольную жидкость и нитрат соответствующего металла (2-30 мас.%) или раствор нитрата.
Введение нитрата соответствующего металла в количестве менее 2 мас.% не позволяет получать мелкий непирофорный порошок.
При введении нитрата в количестве более 30 мас.% после удаления размольной жидкости образуются прочные агломераты оксидов или солей, смесь становится нетехнологичной, и для ее дальнейшего использования необходим дополнительный размол. Поэтому введение более 30 мас.% нитрата нецелесообразно.
Размол в жидкости, не растворяющей нитрат, не позволяет получить покрытие из нитрата на поверхности частиц основного соединения. В результате равномерность распределения нитрата в смеси уменьшается. При восстановлении такой смеси происходит аномальный рост частиц зерен, мелкие же зерна не полностью пассивируются.
Режим размола подбирается экспериментально в зависимости от типа размольного агрегата и используемого соединения с тем, чтобы намельчить порошок до среднего размера зерна менее 1 мкм.
После удаления размольной жидкости и размольных тел порошок соединения загружают в лодочки и восстанавливают в атмосфере водорода в трубчатой толкательной печи при температуре 450-650°С в зависимости от восстанавливаемого соединения.
Примеры.
Порошки оксидов кобальта, никеля и железа размалывают в барабанной мельница в среде спирта при отношении оксид / шары = 1:3 в течение 48 час. При размоле в мельницу вводили соответствующие нитраты
После отделения от шаров и спирта смеси загружали в лодочки и восстанавливали в атмосфере водорода в толкательной печи.
Была приготовлена также смесь оксалата кобальта и 5 мас % нитрата кобальта как указано выше.
В качестве размольной жидкости использовали также воду при различной ее кислотности (при рН ≤7,0 нитрат кобальта хорошо растворим, а при рН ≥8,0 - практически нерастворим).
Условия проведения процессе и полученные результаты приведены в таблице
НКПРП - нижний концентрационный предел распространения пламени согласно ГОСТ 12.1.044-84 характеризует пирофорность порошка. Как видно из данных таблицы, использование предлагаемого изобретения позволяет получать порошки кобальта (см. п.п.1-5), железа (н.7), никеля (п.8) со средним размером зерна не выше 1,5 мкм и низкой пирофорностыо (НКПРП не ниже 950°С).
| № | Смесь | Размольная жидкость | Температура восстановления, °С | Содержание кислорода, мас.% | средний размер зерна, мкм | НКПРП, °С |
| 1 | Со3О4+2 мас.% Со(NO3)2 | спирт | 550 | 0,35 | 1,15 | 1000 |
| 2 | Co3O4+10 мас.% Со(NO3)2 | спирт | 550 | 0,5 | 1,08 | 980 |
| 3 | Co3O4+30 мас.% Со(NO3)2 | спирт | 550 | 0,32 | 1,42 | 1000 |
| 4 | Co3O4+5 мас.% Со(NO3)2 | H2O, pH 7 | 550 | 0,28 | 1,1 | 95 |
| 5 | Co3O4+5 мас.% Co(NO3)2 | спирт | 550 | 0,4 | 1,05 | 980 |
| 6 | CoC2O4+5 мас.% Со(NO3)2 | H2O, рН 8,5 | 550 | 0,52 | 2,4 | 600 |
| 7 | Fe3O4+5 мас.% Fe(NO3)2 | спирт | 750 | 0,5 | 1,5 | 1200 |
| 8 | Ni+5 мас.% Ni(NO3)2 | спирт | 700 | 0,45 | 1,44 | 1200 |
| 9 | Co3O4+1 мас.% Со(NO3)2 | спирт | 550 | 0,8 | 1,48 | 360 |
| 10 | Co3O4+33 мас.% Со(NO3)2 | спирт | 550 | 0,2 | 1,3 | 1000 |
| 11 | Co3O4 | - | 550 | 0,9 | 1,35 | 300 |
Введение менее 2% нитрата (см. п.9) не позволяет получить мелкий и непирофорный порошок.
Введение больше более 30% нитрата (см. п.10) хотя и позволяет получить порошок необходимого качества, но требует проведения дополнительного сухого размола.
Введение нитрата не в виде растворе (см. п.6) приводит к получению менее дисперсного и более пирофорного порошка.
Способ-прототип [2] (см. п.II) не позволяет получить непирофорный порошок (НКПРП = 300°С), т.е. порошок при выгрузке из печи возгорается.
Результаты, полученные в примерах, свидетельствуют о промышленной применимости предлагаемого изобретения.
Claims (1)
- Способ получения порошка металла группы железа, включающий размол порошка основного кислородсодержащего соединения металла и последующее восстановление водородом, отличающийся тем, что при размоле к основному соединению металла добавляют 2-30 мас.% соответствующего нитрата металла, а размол осуществляют в жидкости, которая практически не растворяет основное соединение металла и растворяет его нитрат.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111891/02A RU2356694C1 (ru) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Способ получения порошка металла группы железа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111891/02A RU2356694C1 (ru) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Способ получения порошка металла группы железа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2356694C1 true RU2356694C1 (ru) | 2009-05-27 |
Family
ID=41023335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008111891/02A RU2356694C1 (ru) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Способ получения порошка металла группы железа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2356694C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509626C1 (ru) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения нанодисперсных порошков металлов или их сплавов |
-
2008
- 2008-03-28 RU RU2008111891/02A patent/RU2356694C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509626C1 (ru) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения нанодисперсных порошков металлов или их сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4257690B2 (ja) | 粉末冶金用途のための焼結活性金属粉末及び合金粉末、それらの製造方法並びにそれらの使用 | |
| RU2468111C2 (ru) | Металлические порошки | |
| CN111378860B (zh) | 超细晶硬质合金及其制备方法 | |
| CN106219547B (zh) | 一种固-液掺杂法制备含Cr的超细WC粉的方法 | |
| KR101384006B1 (ko) | 초미립 탄화텅스텐 분말 제조방법 | |
| CA2315346A1 (fr) | Poudres metalliques microniques a base de tungstene et/ou de molybdene et de metaux de transition 3d | |
| JP2008138291A (ja) | 焼結炭化物物品及び母合金組成物 | |
| KR20110079901A (ko) | 텅스텐 카바이드를 주성분으로 하는 초경합금 제작용의 몰리브덴 함유 금속 분말 | |
| EP2107045B1 (en) | Diamond sinter and process for producing the same | |
| JP2005521791A (ja) | プレアロイ接着粉末 | |
| CN111378857A (zh) | 一种高性能超细晶硬质合金制备方法 | |
| CN113046612B (zh) | 一种表层脱碳相梯度硬质合金材料及其制备方法 | |
| FR2784691A1 (fr) | Poudre metallique prealliee micronique a base de metaux de transition 3d | |
| US4545814A (en) | Production of cobalt and nickel powder | |
| CN115044795A (zh) | 一种纳米WC-Co硬质合金及其制备方法 | |
| US3850614A (en) | Production of tungsten and carbide powder | |
| RU2356694C1 (ru) | Способ получения порошка металла группы железа | |
| CN107265458A (zh) | 钨粉分级制备超粗晶粒硬质合金的方法 | |
| JP4593173B2 (ja) | ナノ粒径を備えた複合炭化物粉末およびその製造方法 | |
| CN107267836A (zh) | 一种双晶硬质合金及其制备方法 | |
| GB2543032A (en) | Faceted diamond grains | |
| US4761177A (en) | Production of cobalt and nickel powder | |
| CN109609793B (zh) | 含钌硬质合金的制备方法 | |
| CN111020337A (zh) | 一种应用于超细碳化钨制备的抑制剂及其制备方法 | |
| JP2018165235A (ja) | 微粒炭化タングステン粉末 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100329 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111220 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150329 |