专利名称：超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种铝粉的生产方法，特别涉及一种分散性好、活性高的超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法。
背景技术：
纳米级铝粉和超细铝粉作为火箭的固体推进剂的助燃剂，具有不可取代的地位，而目前，我国几大铝粉生产厂家，普遍采用雾化法生产，其各种粒级的铝粉产量合计数百吨，并且这种方法生产的铝粉粒度一般在45～100μm，集尘收集到的副产品5～10μm的铝粉仅占总产量的1％左右，所以估计全国年产微米级的铝粉约1吨左右，远远满足不了市场的需求量，此外，该种方法制取细铝粉最大的不足是被动型生产，不能根据需求来调节生产量；另外，国外也有使用离子溅射法制取超细铝粉，但由于设备造价昂贵，无法进行大规模的工业生产。
有鉴于此，为了解决生产中存在的问题，本创作人根据自己的实际经验及技术理念，经研究、开发，而终有本发明产生。
发明内容
本发明是要提供一种超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，以解决使纳米级超细铝粉的粒度细、分散性好、活性高，并能以工艺参数控制铝粉粒度的技术问题。
解决上述技术问题所采用的技术方案是这样的一种超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该生产方法的工艺流程包括(1)铝丝去油清洗选用直径为2～8mm的铝丝用NaOH进行去油，去油后用水进行清洗处理；
(2)导入蒸发室该铝丝经输送器以2～5m/min的速度导入真空蒸发装置的蒸发室，其真空度为10-1～10-3Pa；(3)加热蒸发在蒸发室内，采用钼坩埚做加热元件，把铝丝加热到2400℃以上，达到铝的沸点，使其成为铝蒸气，其中，钼坩埚的加热电流为700～900A、加热电压为12～15V；(4)冷凝在蒸发室上方的冷凝室用水套进行冷却，冷却温度控制在30～50℃范围内，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内；(5)收集包装将冷凝室中铝粉取出，装入铁桶，真空保存；该真空蒸发装置包括有一蒸发室及铝丝的输送器，该蒸发室包括有一由电控柜控制加热温度的钼坩埚，该蒸发室上方为一冷凝室，该冷凝室四周由水套进行冷却；该铝丝的导入速度为2～3m/min时，其蒸发室钼坩埚的加热电流为800～900A、加热电压为12～15V，该冷凝室内形成10～100nm粒度的纳米级铝粉；该铝丝的导入速度为4～5m/min时，其蒸发室钼坩埚的加热电流为700～800A、加热电压为12～15V，该冷凝室内形成1～5μm粒度的超细铝粉。
本发明采用直径2～8mm的高纯铝丝，使用输送器以导入速度为2～5m/min导入至真空蒸发装置的蒸发室内，再采用钼坩埚做加热元件，其加热电流为700～900A，加热电压为12～15V，将铝丝加热至2400℃以上，达到铝的沸点，使其成为铝蒸气，再通过冷凝室用水套进行冷却，冷却水温度控制在30～50℃范围，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内，最后将冷凝室中的铝粉取出，装入铁桶，真空封装保存；该方法生产的纳米级铝粉、超细铝粉，其粒度细、分散性好、活性高，更重要的是可以通过改变温度、压力、真空度等工艺参数来控制铝粉的粒度，使纳米铝粉的粒度在10～100nm范围内，超细铝粉粒在1～5μm范围内，从而解决了使纳米级超细铝粉的粒度细、分散性好、活性高，并能以工艺参数控制铝粉粒度的技术问题。
本发明方法简易、结构简单，其优点如下
1、本发明采用蒸发冷凝法生产的纳米级铝粉、超细铝粉填补了市场空白，其粒度细、分散性好、活性高，并可以工艺参数控制铝粉的粒度，功效高。
2、本发明的工艺生产过程中，其燃烧迅速均匀，完全消除铝粉聚集燃烧过程带来的不利现象，对提高固体火箭推进剂性能起到重要作用，具实用性。
3、本发明的生产设备制造成本低，并可形成大规模生产，具经济性。
图1为本发明的生产方法工流程图。
图2为本发明的真空蒸发装置结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，为本发明的生产方法工流程图，即超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法的工艺流程图，其中，该生产方法的工尘流程包括(1)铝丝去油清洗选用直径为2～8mm的铝丝用NaOH进行去油，去油后用水进行清洗处理；(2)导入蒸发室该铝丝经输送器以2～5m/min的速度导入真空蒸发装置的蒸发室，该真空蒸发装置的真空度为10-1～10-3Pa；(3)加热蒸发在蒸发室内，采用钼坩埚做加热元件，把铝丝加热到2400℃以上，达到铝的沸点，使其成为铝蒸气，其中，钼坩埚的加热电流为700～900A、加热电压为12～15V；(4)冷凝在蒸发室上方的冷凝室用水套进行冷却，冷却温度控制在30～50℃范围内，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内；(5)收集包装将冷凝室中铝粉取出，装入铁桶，真空保存；如图2所示，该真空蒸发装置包括有一蒸发室40及铝丝50的输送器60，该蒸发室40包括有一由电控柜10控制加热温度的钼坩埚41，该蒸发室40上方为一冷凝室30，该冷凝室30、蒸发室40四周由水套20进行冷却；
该铝丝50的导入速度为2～3m/min时，其蒸发室40钼坩埚41的加热电流为800～900A、加热电压为12～15V，该冷凝室30内形成10～100nm粒度的纳米级铝粉；该铝丝50的导入速度为4～5m/min时，其蒸发室40钼坩埚41的加热电流为700～800A、加热电压为12～15V，该冷凝室30内形成1～5μm粒度的超细铝粉。
本发明采用直径2～8mm的高纯铝丝，其中以5mm的高纯铝丝为例，使用输送器以导入速度为2～5m/min导入至真空蒸发装置的蒸发室内，再采用钼坩埚做加热元件，其加热达到铝的沸点，使其成为铝蒸气，再通过冷凝室用水套进行冷却，冷却水温度控制在30～50℃范围，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内，最后将冷凝室中的铝粉取出，装入铁桶，真空封装保存；该方法生产的纳米级铝粉、超细铝粉，其粒度细、分散性好、活性高，更重要的是可以通过改变温度、压力、真空度等工艺参数来控制铝粉的粒度，使纳米铝粉的粒度在10～100nm范围内，超细铝粉粒在1～5μm范围内，其生产成本低，并可形成大规模生产，而具经济实用性。
综上所述，本发明的方法简便，成本低，具经济实用性，符合发明专利各要件，故依法提出发明专利申请。
权利要求
1.一种超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该生产方法的工艺流程包括(1)铝丝去油清洗选用直径为2～8mm的铝丝用NaOH进行去油，去油后用水进行清洗处理；(2)导入蒸发室该铝丝经输送器以2～5m/min的速度导入真空蒸发装置的蒸发室，其真空度为10-1～10-3Pa；(3)加热蒸发在蒸发室内，采用钼坩埚做加热元件，把铝丝加热到2400℃以上，达到铝的沸点，使其成为铝蒸气，其中，钼坩埚的加热电流为700～900A、加热电压为12～15V；(4)冷凝在蒸发室上方的冷凝室用水套进行冷却，冷却温度控制在30～50℃范围内，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内；(5)收集包装将冷凝室中铝粉取出，装入铁桶，真空保存。
2.根据权利要求1所述的超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该真空蒸发装置包括有一蒸发室及铝丝的输送器，该蒸发室包括有一由电控柜控制加热温度的钼坩埚，该蒸发室上方为一冷凝室，该冷凝室四周由水套进行冷却。
3.根据权利要求1所述的超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该铝丝的导入速度为2～3m/min时，其蒸发室钼坩埚的加热电流为800～900A、加热电压为12～15V，该冷凝室内形成10～100nm粒度的纳米级铝粉。
4.根据权利要求1所述的超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该铝丝的导入速度为4～5m/min时，其蒸发室钼坩埚的加热电流为700～800A、加热电压为12～15V，该冷凝室内形成1～5μm粒度的超细铝粉。
全文摘要
一种超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该生产方法的工艺流程包括(1)铝丝去油清洗；(2)导入蒸发室，使用输送器以导入速度为2～5m/min导入至真空蒸发装置的蒸发室内，其真空度为10
文档编号B22F9/12GK1724194SQ20041006938
公开日2006年1月25日 申请日期2004年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者王平, 钮立耘 申请人:北京颐鑫安科技发展有限公司