專利名稱：一種降低金屬粉松裝密度的方法
技術領域：
本發明涉及一種降低用霧化法生產的金屬粉的松裝密度的方法。
金屬粉末對粉末冶金工業而言有兩個主要的指標粉末的粒度和粉末的松裝密度，雖然兩者間具有某種關系，但兩者的意義是完全不同的。前者是指粉末顆粒的大小，而后者與粉末顆粒的形態有關。在粉末冶金工業中金屬粉末的松裝密度關系到金屬粉末的加工性和應用范圍。因此在市場上它是金屬粉末供應的一個重要指標。一般來講，金屬粉末的制造方法與金屬粉末顆粒的形態有直接關系。而用霧化法生產的金屬粉末多呈球形或類球形，其松裝密度較大，加工性也較差。雖然通過改變霧化工藝可以對其生產的粉末形態進行一定的控制，但這種調整范圍很窄，遠不能滿足用戶的需要。正因如此，對用霧化法生產金屬粉的廠家需要解決如何降低霧化金屬粉的松裝密度的問題。
根據現有技術的披露，現有技術中有如下兩種降低金屬粉，特別是霧化法生產的金屬粉的松裝密度的方法第一種方法是經典的方法，即對霧化金屬粉先進行氧化或不完全氧化，然后再進行還原處理，使粉末表面先生成氧化亞金屬和氧化金屬，然后在還原工藝中使金屬表面生成孔隙，成為海棉狀，從而降低粉末的松裝密度，與這種辦法所伴隨的還有對金屬粉進行氧化后再進行機械粉碎的工藝，但這種方法主要是利用機械研磨作用破壞在氧化和還原工藝中產生的粉末顆粒的粘結。關于這一種方法可參見由美國金屬學會編撰的金屬手冊中文第九版第七卷《粉末冶金》150頁；另一種方法是由中國發明專利96180085公開的“樹枝狀金屬顆粒的形成方法”，該專利是先將非樹枝狀金屬顆粒進行加熱，以形成輕度燒結，再將已輕度燒結的原料破碎，形成樹枝狀顆粒，而該專利的原料破碎是通過刷涂過篩實現，也就是用將發生輕度燒結的原料置于篩子上，再用刷子在篩上刷動使粉末顆粒從篩上落下，而這些落下的顆粒即是已成為樹枝狀的粉末。
用現有技術降低金屬粉末的松裝密度都是通過加熱實現，因此其能耗相對較高。另一方面采用氧化還原工藝對霧化金屬粉松裝密度的降低貢獻不大，效果極不明顯，而且其工藝中的氧化工藝較難控制，基本上不能解決降低金屬粉的松裝密度問題。而采用96180085專利處理金屬粉末，其成品收率極低，很可能不具有工業價值。
收率較高的方法。
本發明是將金屬粉直接在攪拌磨或高效球磨機等高效破碎裝置中進本發明是提供一種能有效地降低霧化金屬粉的松裝密度，同時其能耗又較低，行研磨，使金屬粉在高效破碎裝置中的碾壓作用下發生形變，從而將球狀或類球狀的金屬粉末顆粒改變成片狀或鱗片狀，通過改變金屬粉末的形態來降低粉末的松裝密度。
本發明在進行金屬粉末變形后，可以將所得的鱗片狀金屬粉在200～800℃條件下進行部分氧化或完全氧化，再對其進行還原。這樣可以使金屬粉末的松裝密度進一步減小；或者，本發明也可以是在進行金屬粉末變形后，再將所得到的鱗片狀金屬粉在200～800℃進行還原(還原由于變形而產生的部分氧化)，以進一步減小其松裝密度；或者，本發明也可以是在進行金屬粉末變形后，再在200～800℃條件下對金屬粉進行部分或完全氧化，再在添加有硝酸銨、氯化銨、碳酸銨、草酸銨或乙醇等活化劑條件下進行還原；或者，也可以是在進行金屬粉末變形后，將所得的鱗片狀金屬粉在保護氣氛下或真空條件下在200～500℃進行退火，以去除經形變所產生的加工硬化和內應力；或者，也可以是在進行金屬粉末變形后，將所得的鱗片狀金屬粉在添加有硝酸銨、氯化銨、碳酸銨、草酸銨或乙醇等活化劑條件下在200～500℃進行退火；或者，再將經以上任一種方法處理的金屬粉末，再置入攪拌磨或高效球磨機等高效破碎裝置中再進行研磨，以進一步粉碎金屬粉末，同時進一步降低其松裝密度。
本發明基于這樣一個原理和事實，金屬粉的松裝密度與粉末顆粒形態有較大的關系，如果能將球狀或類球狀的金屬粉顆粒進行變形，使其成為其它非球形或片狀或鱗片狀，即可降低金屬粉的松裝密度。
采用本方法一方面可以解決現有技術中用霧化法生產的金屬粉松裝密度高的不足，并可以用這一方法金屬粉，特別是對霧化法生產的金屬粉，的松裝密度進行較大范圍的調整，以適應金屬粉使用企業的要求。另一方面，采用本發明的方法時，由于用本發明的方法處理金屬粉時，除了碾壓作用外還同時伴有粉末粉碎的作用，這可以使粉末顆粒的表面積增大，活性增強，更容易氧化，同時還會強化在后續工藝中的氧化作用，并可以使后續工藝的氧化深度變得更容易。第三，除此外本發明的方法還具有效率高，處理所需能耗較低的優點。
以下提供幾種實施例實施例1將松裝密度為3.90(克/厘米3)的霧化銅粉10公斤放入100升的攪拌磨中進行研磨、破碎，處理約50分鐘后取出進行測定，其松裝密度為1.60(克/厘米3)。
實施例2將松裝密度為3.90(克/厘米3)的霧化銅粉10公斤放入100升的攪拌磨中，并按現有技術在攪拌磨中加入常用的任一種分散劑，如油酸或硬脂酸或硬脂酸鋅或硬脂酸鈉等，再進行研磨、破碎，處理約50分鐘后取出進行測定，其松裝密度小于1.60(克/厘米3)。
按本實施例相同的方法處理，如果延長處理時間，其松裝密度可進一步降低。
實施例3在經實施例1處理所得松裝密度為1.6(克/厘米3)的銅粉中加入任一種活化劑(有時在本領域也將其稱為爆炸劑)，如硝酸銨、氯化銨、碳酸銨、草酸銨或乙醇等，再在400℃進行還原處理1小時后，所測粉末的松裝密度為1.38(克/厘米3)。
實施例4將經實施例1處理所得松裝密度為1.38(克/厘米3)的銅粉經部分氧化和還原后，所測得粉末松裝密度為1.20(克/厘米3)。
實施例5將霧化銅粉的篩上粉，其粒度為+200微米，松裝密度為3.60(克/厘米3)，10公斤放入100升的攪拌磨中，同時按現有技術加入任一種常用的分散劑進行研磨500分鐘，將粉末取出后在600℃處理還原1小時，測定結果為松裝密度1.68(克/厘米3)，粒度-75微米。
實施例6將霧化6-6-3青銅粉的篩上粉，其粒度為+200微米，松裝密度為2.6(克/厘米3)，10公斤放入100升的攪拌磨中，研磨120分鐘后取出，測定得松裝密度為1.4(克/厘米3)，粒度為-75微米。而通過霧化得到的-75微米的6-6-3青銅粉松裝密度為3.4(克/厘米3)。
實施例7將粒度為-75微米，松裝密度為-3.0(克/厘米3)的霧化錫粉0.2公斤加入20升的攪拌球磨中，經20～60分鐘球磨處理后測定粉末的松裝密度為-2.0(克/厘米3)。
實施例8將經霧化獲得的鉛粉，其粒度為-75微米，松裝密度為4.6(克/厘米3)，0.5公斤置于20升的攪拌球磨機中經過20～60分鐘的球磨后，經測定粉末松裝密度為2.2(克/厘米3)。
實施例9將電解鎳粉篩上粉(+75微米)10公斤加入攪拌球磨機中進行研磨200分鐘，然后，將該粉末在400℃還原120分鐘，得到-40微米的粉末，經測定，粉末的松裝密度為1.5(克/厘米3)。而在正常情況下，-40微米的鎳粉的松裝密度要大于1.5(克/厘米3)。
將以上各實施例所得金屬粉在光學顯微鏡下或掃描電子顯微鏡下觀察可見，粉末顆粒的形態為片狀。
顯然用以上方法降低金屬粉的松裝密度后可以通過將不同松裝密度的粉末互相摻和的方法改變其松裝密度，以適應使用者的不同需要。
權利要求
1.一種降低金屬粉松裝密度的方法，將霧化金屬粉在攪拌磨或高效球磨機等高效破碎裝置中進行研磨，使霧化金屬粉的形狀改變成鱗片狀。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是將經權利要求1處理所得的鱗片狀金屬粉再進行部分或完全氧化，再對其進行還原。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是將經權利要求1處理所得的鱗片狀金屬粉進行還原處理。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是將經權利要求1處理所得的鱗片狀金屬粉進行部分或完全氧化，并在加有活化劑條件下進行還原處理。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征是將經權利要求1處理所得的鱗片狀金屬粉在保護氣氛下或真空條件下進行退火。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征是將經權利要求1處理所得的鱗片狀金屬粉在添加有活化劑條件下進行退火。
7.根據權利要求2至6所述的任一方法，其特征是將金屬粉在攪拌磨或高效球磨機等高效破碎裝置中再進行研磨。
全文摘要
本發明涉及一種降低金屬粉,特別是用霧化法生產的金屬粉松裝密度的方法。本發明是將金屬粉直接用攪拌磨或高效球磨機等高效破碎裝置中進行研磨,使金屬粉在高效破碎裝置中的碾壓作用下發生形變,從而將球狀或類球狀的銅粉末顆粒改變成片狀或鱗片狀,通過改變金屬粉末的形態來降低粉末的松裝密度。本發明在進行金屬粉末變形后,可以再進行部分氧化或完全氧化,還原,或者在添加活化劑條件下進行退火,或還原,或者再繼續進行形變加工。
文檔編號B22F1/00GK1358592SQ00134919
公開日2002年7月17日 申請日期2000年12月9日 優先權日2000年12月9日
發明者王有林, 景高年, 潘維亞, 張思東 申請人:甘肅雷諾換熱設備有限公司