RU2625155C1 - Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution - Google Patents

Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution Download PDF

Info

Publication number
RU2625155C1
RU2625155C1 RU2016114395A RU2016114395A RU2625155C1 RU 2625155 C1 RU2625155 C1 RU 2625155C1 RU 2016114395 A RU2016114395 A RU 2016114395A RU 2016114395 A RU2016114395 A RU 2016114395A RU 2625155 C1 RU2625155 C1 RU 2625155C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
powder
cobalt
solid solution
nanostructured
Prior art date
Application number
RU2016114395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Полина Валентиновна Лапсина
Евгений Иванович Кагакин
Валерий Михайлович Пугачев
Вадим Георгиевич Додонов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ)
Priority to RU2016114395A priority Critical patent/RU2625155C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625155C1 publication Critical patent/RU2625155C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/20Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes the interaction of crystalline slightly soluble nickel and cobalt carbonates with the reducing agent in the form of the aqueous solution of hydrazine hydrate in the concentration of 9.6 wt %.
EFFECT: monophasic powder production that does not contain oxide and hydroxide impurities.
4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к области получения монофазных наноструктурированных порошков никель-кобальт (Ni-Co), которые могут найти применение в качестве новых объектов для электроники, электрической промышленности, получения магнитных жидкостей, в качестве катализаторов для химической промышленности, а также для направленной доставки лекарств, в магниторезонансной томографии и биологии.The invention relates to powder metallurgy, in particular to the field of producing monophasic nanostructured powders of nickel-cobalt (Ni-Co), which may find application as new objects for electronics, the electrical industry, the production of magnetic fluids, as catalysts for the chemical industry, and for targeted drug delivery, in magnetic resonance imaging and biology.

Известен способ получения металлических наноразмерных порошков (патент RU №2432231, МПК B22F 9/14, В82В 3/00, опубл. 27.10.2011) путем нагревания исходного металла или по меньшей мере двух металлов в потоке инертного газа до температуры испарения исходных металлов с образованием паров металлов в потоке инертного газа и выделением металлического порошка при температуре ниже температуры плавления исходных металлов. При этом нагревание исходных металлов осуществляют пучком электронов с энергией 0,4-3 МэВ и мощностью не более 200 кВт при давлении, близком к атмосферному, расход потока инертного газа составляет 0,5-25000 л/мин.A known method of producing metal nanoscale powders (patent RU No. 2432231, IPC B22F 9/14, B82B 3/00, publ. 10/27/2011) by heating the source metal or at least two metals in an inert gas stream to the temperature of evaporation of the starting metals to form metal vapors in an inert gas stream and the release of metal powder at a temperature below the melting point of the starting metals. In this case, the heating of the starting metals is carried out by an electron beam with an energy of 0.4-3 MeV and a power of not more than 200 kW at a pressure close to atmospheric, the inert gas flow rate is 0.5-25000 l / min.

К недостаткам этого способа относятся:The disadvantages of this method include:

- высокие энергетические затраты, связанные с необходимостью нагревания исходных металлов, имеющих достаточно высокие температуры испарения;- high energy costs associated with the need to heat the starting metals having sufficiently high evaporation temperatures;

- большой расход инертного газа (до 25000 л/мин);- high consumption of inert gas (up to 25000 l / min);

- большой разброс по размерам частиц: например для никеля - от 20 до 200 нм; для сплава никеля с титаном размер частиц 50-300 нм;- a large spread in particle sizes: for example, for nickel - from 20 to 200 nm; for an alloy of nickel with titanium, the particle size is 50-300 nm;

- необходимость использования специального дорогостоящего оборудования.- the need to use special expensive equipment.

Известен способ получения ультрадисперсного металлического порошка (патент RU №2170647, МПК B22F 9/22, опубл. 20.07.2001), включающий химическое осаждение по меньшей мере одного гидроксида металла раствором щелочи с образованием суспензии, диафильтрацию полученной суспензии с отделением раствора по меньшей мере одного гидроксида металла и его восстановление с получением металлического порошка и последующую пассивацию указанного порошка, при этом одновременно с диафильтрацией осуществляют сорбционную очистку суспензии. При этом восстановление гидроксида металла и пассивацию металлического порошка осуществляют при активном перемешивании материала. Способ позволяет получить наноразмерные металлические порошки железа, меди, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена и их сплавов.A known method of producing ultrafine metal powder (patent RU No. 2170647, IPC B22F 9/22, publ. 07.20.2001), including chemical precipitation of at least one metal hydroxide with an alkali solution to form a suspension, diafiltration of the resulting suspension with separation of the solution of at least one metal hydroxide and its reduction to obtain a metal powder and the subsequent passivation of the specified powder, while simultaneously with diafiltration carry out sorption purification of the suspension. In this case, the reduction of metal hydroxide and the passivation of the metal powder is carried out with active stirring of the material. The method allows to obtain nanosized metal powders of iron, copper, nickel, cobalt, tungsten, molybdenum and their alloys.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- многостадийность, а также значительная продолжительность процесса (например, только стадия осаждения гидроксидов занимает 1,5-2 ч);- multi-stage, as well as a significant duration of the process (for example, only the stage of precipitation of hydroxides takes 1.5-2 hours);

- необходимость строго контроля рН реакционной среды для предотвращения растворения гидроксидов металлов и уменьшения потерь металла с маточным раствором при фильтрации;- the need to strictly control the pH of the reaction medium to prevent the dissolution of metal hydroxides and reduce metal loss with the mother liquor during filtration;

- необходимость ионообменной очистки с использованием катионно- и анионообменных смол, подготовка которых к работе и регенерация после очистки является довольно трудоемким и длительным процессом;- the need for ion-exchange purification using cationic and anion-exchange resins, the preparation of which for work and regeneration after cleaning is a rather laborious and lengthy process;

- использование высокотемпературной дегидратации (до 180°С) гидроксидов в сушильной установке;- the use of high-temperature dehydration (up to 180 ° C) of hydroxides in a drying plant;

- водород, используемый в качестве восстановителя, взрывоопасен и требует соблюдения специальных мер безопасности при работе с ним.- hydrogen used as a reducing agent is explosive and requires the observance of special safety measures when working with it.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является наноструктурированный порошок твердого раствора кобальт-никель и способ его получения (патент RU №2568858, МПК B22F 1/00, B22F 9/24, B82Y 40/00, опубл. 20.11.2015), осуществляемый путем взаимодействия прекурсоров кобальта и никеля, в качестве которых используют водные растворы солей (хлориды, нитраты, сульфаты) кобальта и никеля, смесь которых взаимодействует с реагентами и стабилизатором при повышенной температуре. При этом в качестве реагентов используют восстановитель гидразингидрат и щелочь, а в качестве стабилизатора - тартрат калия-натрия. Данный способ позволяет получать наноструктурированные системы Co-Ni, представляющие твердый раствор с кубической гранецентрированной решеткой. Частицы такой системы состоят из первичных кобальтоникелевых наноблоков размерами 5-20 нм, агломерированных во вторичные частицы размерами 100-200 нм сферической формы.Closest to the proposed invention is a nanostructured solid solution powder of cobalt-nickel and a method for its production (patent RU No. 2568858, IPC B22F 1/00, B22F 9/24, B82Y 40/00, publ. 20.11.2015), carried out by the interaction of precursors cobalt and nickel, which are used as aqueous solutions of salts (chlorides, nitrates, sulfates) of cobalt and nickel, a mixture of which interacts with reagents and stabilizer at elevated temperatures. At the same time, reductant hydrazine hydrate and alkali are used as reagents, and potassium sodium tartrate is used as a stabilizer. This method allows to obtain nanostructured Co-Ni systems representing a solid solution with a cubic face-centered lattice. Particles of such a system consist of primary cobalt-nickel nanoblocks 5–20 nm in size, agglomerated into secondary particles of 100–200 nm in spherical shape.

Основными недостатками этого способа являются:The main disadvantages of this method are:

- использование щелочи в качестве реагента приводит к образованию промежуточных продуктов в виде смешанных гидроксидов кобальта и никеля, которые впоследствии приводят к загрязнению конечных продуктов оксидными и гидроксидными фазами;- the use of alkali as a reagent leads to the formation of intermediate products in the form of mixed hydroxides of cobalt and nickel, which subsequently lead to contamination of the final products with oxide and hydroxide phases;

- необходимость использования стабилизатора (тартрат-лигандов) для снижения количества побочных продуктов - смешанного гидроксида и металлической фазы твердого раствора с гексагональной плотноупакованной структурой;- the need to use a stabilizer (tartrate ligands) to reduce the amount of by-products - mixed hydroxide and the metal phase of the solid solution with a hexagonal close-packed structure;

- образование твердых растворов Co-Ni происходит не во всей области составов, рентгенографически чистые твердые растворы образуются лишь при относительно высоком содержании никеля в системе (≥60%) (Захаров Ю.А. Фазовый состав и морфология нанопорошков системы кобальт-никель / Ю.А. Захаров, Р.П. Колмыков, В.М. Пугачев, С.Ю. Лырщиков // Вестник Кемеровского государственного университета. - 2014. - №3-3 (59). - С. 194-200);- Co-Ni solid solutions are not formed in the entire composition range, radiographically pure solid solutions are formed only at a relatively high nickel content in the system (≥60%) (Zakharov Yu.A. Phase composition and morphology of nanopowders of the cobalt-nickel / Yu system. A. Zakharov, R. P. Kolmykov, V. M. Pugachev, S. Yu. Lirschikov // Bulletin of the Kemerovo State University. - 2014. - No. 3-3 (59). - S. 194-200);

- использование концентрированного раствора гидразингидрата (64%), являющего токсичным веществом. Внедрение данного способа в промышленность может отрицательно сказаться на экологической обстановке окружающей среды.- the use of a concentrated solution of hydrazine hydrate (64%), which is a toxic substance. The introduction of this method in industry can adversely affect the environmental environment.

Задачей предлагаемого изобретения является реализация упрощенного способа получения наноструктурированного порошка твердого раствора Ni-Co во всей области составов, не содержащего оксидно-гидроксидных примесей, при снижении общих ресурсо- и энергозатрат.The objective of the invention is the implementation of a simplified method for producing nanostructured powder of a solid solution of Ni-Co in the entire range of compositions that do not contain oxide-hydroxide impurities, while reducing the total resource and energy consumption.

Задача решается получением наноструктурированного порошка твердого раствора никель-кобальт способом, включающим взаимодействие солей никеля и кобальта с водным раствором гидразингидрата в качестве восстановителя. При этом в качестве солей никеля и кобальта используют их кристаллические малорастворимые карбонаты, а водный раствор гидразингидрата берут в концентрации 9,6 масс. %.The problem is solved by obtaining a nanostructured powder of a nickel-cobalt solid solution in a manner involving the interaction of nickel and cobalt salts with an aqueous solution of hydrazine hydrate as a reducing agent. At the same time, their crystalline poorly soluble carbonates are used as nickel and cobalt salts, and an aqueous solution of hydrazine hydrate is taken in a concentration of 9.6 mass. %

На фиг. 1 приведены дифрактограммы наноструктурированных порошков Ni-Co различного состава:In FIG. Figure 1 shows the diffraction patterns of nanostructured Ni-Co powders of various compositions:

а) Ni/Co=0,05/0,95 масс. % соответственно;a) Ni / Co = 0.05 / 0.95 mass. % respectively;

б) Ni/Co=0,25/0,75 масс. % соответственно;b) Ni / Co = 0.25 / 0.75 mass. % respectively;

в) Ni/Co=0,5/0,5 масс. % соответственно;c) Ni / Co = 0.5 / 0.5 wt. % respectively;

г) Ni/Co=0,75/0,25 масс. % соответственно.g) Ni / Co = 0.75 / 0.25 mass. % respectively.

На фиг. 2 представлена характерная массовая функция распределения частиц наноструктурированного порошка твердого раствора Ni-Co по данным метода малоуглового рассеяния рентгеновских лучей:In FIG. Figure 2 shows the characteristic mass distribution function of particles of a nanostructured Ni-Co solid solution powder according to the small-angle X-ray scattering method:

а) пик, соответствующий размерам нанокристаллитов;a) peak corresponding to the size of nanocrystallites;

б) пики, соответствующие размерам нанокристаллитов и размерам агломератов исходных частиц (слева направо).b) peaks corresponding to the sizes of nanocrystallites and sizes of agglomerates of the initial particles (from left to right).

На фиг. 3 показана растровая электронная микрофотография наноструктурированного порошка Ni-Co для состава 50/50 масс. %.In FIG. 3 shows a raster electron micrograph of a nanostructured Ni-Co powder for a composition of 50/50 mass. %

На фиг. 4. приведена зависимость мольного объема твердых растворов Ni-Co ГПУ

Figure 00000001
и ГЦК
Figure 00000002
типов от состава системы.In FIG. 4. The dependence of the molar volume of Ni-Co hcp solid solutions is given
Figure 00000001
and fcc
Figure 00000002
types of system composition.

Значительное сокращение ресурсо- и энергозатрат при получении порошков с узким распределением по размерам частиц, получение монофазного твердого раствора (металлов) во всей области составов, не загрязненного оксидно-гидроксидными примесями, достигают путем обработки однородной механической смеси твердых труднорастворимых карбонатов никеля и кобальта заданного состава водным раствором гидразингидрата при нагревании, промывкой водой и последующей сушкой.A significant reduction in resource and energy consumption in obtaining powders with a narrow particle size distribution, in obtaining a monophasic solid solution (metals) in the entire range of compositions not contaminated with oxide-hydroxide impurities, is achieved by treating a homogeneous mechanical mixture of hard hardly soluble nickel and cobalt carbonates of a given composition with water a solution of hydrazine hydrate when heated, washing with water and subsequent drying.

При осуществлении способа полученный порошок Ni-Co имеет высокую чистоту - суммарное массовое содержание никеля и кобальта в нем достигает 99,999 масс. %. Данный способ получения имеет ряд преимуществ: доступность и дешевизна препаративного и аппаратурного выполнения синтеза, легкость масштабирования процесса, получение порошков высокой чистоты, низкая энергоемкость способа и, как следствие, снижение себестоимости конечного продукта.When implementing the method, the obtained Ni-Co powder has high purity — the total mass content of nickel and cobalt in it reaches 99.999 mass. % This method of obtaining has several advantages: the availability and low cost of preparative and hardware-based synthesis, the ease of scaling of the process, the production of high purity powders, low energy consumption of the method and, consequently, reducing the cost of the final product.

Наноструктурированная система Ni-Co представляет собой нанокристаллиты размерами 5-20 нм (по уширению дифракционных профилей - фиг. 1, по данным метода малоуглового рассеяния рентгеновских лучей - фиг. 2а), слагающиеся в малопористые сфероподобные агломераты размерами 100-200 нм (по электронно-микроскопическим фотографиям - фиг. 3, по данным метода малоуглового рассеяния рентгеновских лучей - фиг. 2б).The nanostructured Ni-Co system consists of nanocrystallites 5–20 nm in size (according to the broadening of diffraction profiles — Fig. 1, according to the small-angle X-ray scattering method — FIG. 2a), which are composed of low-porous sphere-like agglomerates 100–200 nm in size (electron microscopic photographs - Fig. 3, according to the method of small-angle scattering of x-rays - Fig. 2b).

Наноструктурированная система Ni-Co в зависимости от заложенного состава представляет собой твердый раствор с гексагональной плотноупакованной (ГПУ) или гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой, в узлах которой чередуются атомы никеля и кобальта, что подтверждается исследованиями рентгенофазового анализа (фиг. 1). Рефлексов каких-либо других кристаллических структур, в том числе оксидных и гидроксидных фаз, не обнаружено. Методом рентгенофлуоресцентного и химического анализа порошков было установлено, что содержание металлов в порошке соответствует заложенному. Прямолинейная зависимость рассчитанных параметров решетки от состава порошков доказывает формирование твердого раствора, полученного предлагаемым способом (фиг. 4).Depending on the incorporated composition, the nanostructured Ni-Co system is a solid solution with a hexagonal close-packed (hcp) or face-centered cubic (fcc) lattice, at the nodes of which nickel and cobalt atoms alternate, which is confirmed by X-ray phase analysis (Fig. 1). Reflections of any other crystalline structures, including oxide and hydroxide phases, were not detected. By the method of X-ray fluorescence and chemical analysis of the powders, it was found that the metal content in the powder corresponds to the inherent value. The straightforward dependence of the calculated lattice parameters on the composition of the powders proves the formation of a solid solution obtained by the proposed method (Fig. 4).

Частицы порошка имеют высокую пикнометрическую плотность 6-8 г/см3 и проявляют механическую прочность при воздействии ультразвуком. По результатам исследований методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей значения удельной поверхности варьируется в интервале 4-9 м2/г. Удельная поверхность, определенная методом Брунауэра-Эммета-Тейлора, составляет 2-4 м2/г. Причинами занижения экспериментальных значений удельной поверхности, определенных методом БЭТ, может быть наличие в образцах участков (как внутри, так и снаружи), недоступных для адсорбируемого газа.The powder particles have a high pycnometric density of 6-8 g / cm 3 and exhibit mechanical strength when subjected to ultrasound. According to the results of studies by the method of small-angle scattering of x-rays, the specific surface area varies in the range of 4-9 m 2 / g. The specific surface determined by the Brunauer-Emmett-Taylor method is 2-4 m 2 / g. The reasons for the underestimation of the experimental values of the specific surface determined by the BET method may be the presence in the samples of sections (both inside and outside) that are inaccessible to the adsorbed gas.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Готовят механическую смесь, содержащую кристаллические малорастворимые соли: m1 карбоната никеля и m2 карбоната кобальта. Полученную смесь тщательно растирают в течение 3-5 минут до образования однородного мелкодисперсного порошка. После чего смесь прекурсоров количественно переносят в термостойкий химический стакан, добавляют 9,6 масс. % водный раствор гидразингидрата. Суспензию помещают в нагретый до 80°С термостат, оснащенный механической мешалкой. Постоянное перемешивание необходимо для равномерного формирования компонентов по всему реакционному объему. Время протекания реакции восстановления составляет 15-25 минут. По всему объему равномерно образуются нанодисперсные частицы Ni-Co, формирование которых фиксируется визуально. После отстаивания полученный порошок черного цвета промывают декантацией дистиллированной водой, высушивают при температуре 105°С и хранят в герметичной упаковке. Методом рентгенофазового анализа было установлено, что при хранении в течение двух лет порошки не окисляются и их фазовый состав не изменяется.A mechanical mixture is prepared containing crystalline sparingly soluble salts: m1 nickel carbonate and m2 cobalt carbonate. The resulting mixture is thoroughly triturated for 3-5 minutes until a homogeneous fine powder is formed. After which the mixture of precursors is quantitatively transferred into a heat-resistant beaker, 9.6 masses are added. % aqueous solution of hydrazine hydrate. The suspension is placed in a thermostat heated to 80 ° C, equipped with a mechanical stirrer. Constant mixing is necessary for uniform formation of components throughout the reaction volume. The duration of the reaction of recovery is 15-25 minutes. Across the entire volume, nanodispersed Ni-Co particles are uniformly formed, the formation of which is visually fixed. After settling, the obtained black powder is washed with decantation with distilled water, dried at a temperature of 105 ° C and stored in an airtight package. By X-ray phase analysis, it was found that when stored for two years, the powders do not oxidize and their phase composition does not change.

При уменьшении концентрации восстановителя ниже 9,6 масс. % наблюдается заметное замедление процесса восстановления, а также неполное восстановление исходных карбонатов. Увеличение же концентрации восстановителя не приводит к значительному повышению эффективности процесса как по полноте, так и по скорости (таблица 1). К тому же использование в промышленных масштабах гидразингидрата с высокой концентрацией неблагоприятно скажется на экологическом состоянии окружающей среды.With a decrease in the concentration of reducing agent below 9.6 mass. % there is a noticeable slowdown in the recovery process, as well as incomplete recovery of the original carbonates. The increase in the concentration of the reducing agent does not lead to a significant increase in the efficiency of the process both in completeness and in speed (table 1). In addition, the use on an industrial scale of hydrazine hydrate with a high concentration will adversely affect the ecological state of the environment.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

Для получения состава наноструктурированного порошка твердого раствора Ni-Co 5/95 масс. % соответственно смешивают малорастворимые кристаллические карбонаты: 0,1003 г карбоната никеля и 1,9057 г карбоната кобальта. Смесь двух труднорастворимых солей тщательно растирают в химической ступке в течение 3-5 минут до образования однородного порошка. После этого механическую смесь прекурсоров количественно переносят в термостойкий химический стакан, добавляют 100 мл 9,6 масс. % водного раствора гидразингидрата и нагревают в термостате при 80°С при постоянном перемешивании до полного восстановления солей. Окончание процесса восстановления визуально фиксируют по образованию нанодисперсных частиц Ni-Co в виде порошка черного цвета. Время восстановления составляет 15 мин. После отстаивания полученный порошок черного цвета промывают декантацией дистиллированной водой до нейтральной среды промывной воды, сушат в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянной массы. Хранят порошки в герметичной упаковке.To obtain the composition of the nanostructured powder of a solid solution of Ni-Co 5/95 mass. %, respectively, poorly soluble crystalline carbonates are mixed: 0.1003 g of nickel carbonate and 1.9057 g of cobalt carbonate. A mixture of two sparingly soluble salts is thoroughly triturated in a chemical mortar for 3-5 minutes until a homogeneous powder is formed. After that, the mechanical mixture of precursors is quantitatively transferred into a heat-resistant beaker, 100 ml of 9.6 mass are added. % aqueous solution of hydrazine hydrate and heated in a thermostat at 80 ° C with constant stirring until complete recovery of salts. The end of the recovery process is visually fixed by the formation of nanodispersed Ni-Co particles in the form of a black powder. Recovery time is 15 minutes. After settling, the obtained black powder is washed by decantation with distilled water to a neutral wash water medium, dried in an oven at a temperature of 105 ° C to constant weight. Keep powders in sealed packaging.

Примеры 2-19 осуществления способа получения наноструктурированного порошка твердого раствора Ni-Co в диапазоне концентраций Ni(100-x)/Co(x), где х от 5 до 90%, выполнены аналогично примеру 1 и приведены в таблице 2.Examples 2-19 of the method for producing nanostructured powder of a solid solution of Ni-Co in the concentration range of Ni (100-x) / Co (x), where x is from 5 to 90%, are performed analogously to example 1 and are shown in table 2.

Использование изобретения обеспечивает:The use of the invention provides:

- получение монофазного наноструктурированного порошка твердого раствора Ni-Co во всей области составов, не загрязненного оксидно-гидроксидными примесями с чистотой до 99,999%;- obtaining a monophasic nanostructured powder of a solid solution of Ni-Co in the entire range of compositions not contaminated with oxide-hydroxide impurities with a purity of up to 99.999%;

- достижение узкого распределения по размерам частиц;- achieving a narrow particle size distribution;

- упрощение способа получения наноструктурированного порошка твердого раствора Ni-Co за счет исключения щелочи и стабилизаторов в технологическом процессе, таким образом в итоге - уменьшение стадийности, исключение образования промежуточных загрязняющих продуктов, а также снижение общих ресурсо- и энергозатрат при получении порошков, ведущее к снижению себестоимости конечного продукта;- simplification of the method of producing nanostructured powder of a solid solution of Ni-Co by eliminating alkali and stabilizers in the process, thus reducing the staging, eliminating the formation of intermediate polluting products, as well as reducing the total resource and energy consumption when producing powders, leading to a decrease the cost of the final product;

- использование разбавленных растворов восстановителя (9,6 масс. % против 64 масс. % гидразингидрата в ближайшем аналоге), не оказывающих техногенного воздействия на окружающую среду при внедрении данного способа в промышленность.- the use of dilute solutions of the reducing agent (9.6 wt.% versus 64 wt.% hydrazine hydrate in the closest analogue), which do not have a technogenic impact on the environment when this method is introduced into the industry.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Claims (1)

Способ получения наноструктурированного порошка твердого раствора никель-кобальт, включающий взаимодействие солей никеля и кобальта с водным раствором гидразингидрата в качестве восстановителя, отличающийся тем, что в качестве солей никеля и кобальта используют их кристаллические малорастворимые карбонаты, а водный раствор гидразингидрата используют в концентрации 9,6 мас.%.A method of producing a nanostructured powder of a nickel-cobalt solid solution, comprising reacting nickel and cobalt salts with an aqueous solution of hydrazine hydrate as a reducing agent, characterized in that crystalline sparingly soluble carbonates are used as nickel and cobalt salts, and an aqueous solution of hydrazine hydrate is used at a concentration of 9.6 wt.%.
RU2016114395A 2016-04-13 2016-04-13 Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution RU2625155C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114395A RU2625155C1 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114395A RU2625155C1 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625155C1 true RU2625155C1 (en) 2017-07-11

Family

ID=59495536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016114395A RU2625155C1 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625155C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4721524A (en) * 1986-09-19 1988-01-26 Pdp Alloys, Inc. Non-pyrophoric submicron alloy powders of Group VIII metals
RU2170647C1 (en) * 2000-11-02 2001-07-20 Закрытое акционерное общество "ИНВЕСТ-Технологии" Method of production of ultradispersed metal powder
CN102601384A (en) * 2012-03-31 2012-07-25 北京科技大学 Chemical method for preparing cobalt nickel nanoscale alloy powder
RU2568858C2 (en) * 2013-10-24 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Nanostructured powder of solid cobalt-nickel solution and method of its production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4721524A (en) * 1986-09-19 1988-01-26 Pdp Alloys, Inc. Non-pyrophoric submicron alloy powders of Group VIII metals
RU2170647C1 (en) * 2000-11-02 2001-07-20 Закрытое акционерное общество "ИНВЕСТ-Технологии" Method of production of ultradispersed metal powder
CN102601384A (en) * 2012-03-31 2012-07-25 北京科技大学 Chemical method for preparing cobalt nickel nanoscale alloy powder
RU2568858C2 (en) * 2013-10-24 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Nanostructured powder of solid cobalt-nickel solution and method of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2148754B1 (en) Method of production of transition metal nanoparticles
Campos et al. Synthesis, characterization and applications of iron oxide nanoparticles-a short review
Li et al. In situ grown of nano-hydroxyapatite on magnetic CaAl-layered double hydroxides and its application in uranium removal
Dalmaschio et al. Impact of the colloidal state on the oriented attachment growth mechanism
Seyedi et al. Mechanochemical synthesis of Fe2O3 nanoparticles
Roy et al. Synthesis of Ca (OH) 2 nanoparticles by wet chemical method
Zhou et al. Highly active NiCo alloy hexagonal nanoplates with crystal plane selective dehydrogenation and visible-light photocatalysis
Gao et al. Novel tunable hierarchical Ni–Co hydroxide and oxide assembled from two-wheeled units
Yavuz et al. A graphene/Co 3 O 4 nanocomposite as a new adsorbent for solid phase extraction of Pb (II), Cu (II) and Fe (III) ions in various samples
Srivastava et al. Application of response surface methodology for optimization of Co (II) removal from synthetic wastewater by adsorption on NiO nanoparticles
Nishimoto et al. Preparation of Ag nanoparticles using hydrogen peroxide as a reducing agent
Zhang et al. MnO x-modified ZnAl-LDOs as high-performance adsorbent for the removal of methyl orange
Alhawi et al. Hydrothermal synthesis of zinc carbonate hydroxide nanoparticles
JP4288452B2 (en) Method for producing Mg-Al hydrotalcite-type particle powder, chlorine-containing resin stabilizer and chlorine-containing resin composition
Hwang et al. Fate of nitrogen species in nitrate reduction by nanoscale zero valent iron and characterization of the reaction kinetics
Kotp Controlled synthesis and sorption properties of magnesium silicate nanoflower prepared by a surfactant-mediated method
Kouti et al. Microwave-assisted fabrication of γ-Fe2O3 nanoparticles from tris (acetylacetonato) iron (III)
Ma et al. Fabrication of amino-functionalized magnetic graphene oxide nanocomposites for adsorption of Ag (I) from aqueous solution
Jeong et al. Completely green synthesis of rose-shaped Au nanostructures and their catalytic applications
RU2625155C1 (en) Production method of nanostructured powder of the nickel-cobalt solid solution
JP6731934B2 (en) Adsorbent dispersion and adsorption method
JP6644804B2 (en) Adsorbent particles and granulated adsorbent
RU2486033C1 (en) Method of producing nano-sized powders of iron-nickel solid solution
Li et al. Facile fabrication of AgCl nanoparticles and their application in adsorptive desulfurization
Shafique et al. Synthesis of superfine paramagnetic nickel particles using anionic and cationic surfactants

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210414