一种W-Re复合粉末材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种材料及其制备方法，特别涉及一种W-Re复合粉末材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 粉末涂料是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料，是与一般涂料完全不同 的形态，它是以微细粉末的状态存在的。由于不含溶剂，所以称为粉末涂料。粉末涂料的主 要特点有：具有无害、高效率、节省资源和环保特点。W-Re粉末是一种讲W粉与Re粉进行 混合粘合在一起的复合粉末，目前已知的W-Re粉末的制备方法主要有机械球磨法、喷雾干 燥法和化学镀法。机械球磨法是通过机械磨削作用使得W粉和Re粉混合并合金化，这种的 缺点是容易混入杂质，而且制备的粉末多为扁平形状，流动性不好，Re分布也不均匀。喷雾 干燥法是将机械混合的W-Re预合金粉末通过粘结剂作用团聚在一起，之后经过蒸发、脱脂 得到团聚粉末，粉末类似球形，其缺点是粉末容易坍陷，而且使用的设备昂贵。化学镀法是 利用合适的还原剂，使溶液中的Re离子选择性地在具有催化活性的W粉表面上还原析出成 金属镀层，此法包覆层均匀致密，但具体操作方法复杂，成本高，会造成环境污染。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述技术问题，本发明提供一种W-Re复合粉末材料，该复合粉末材料流 动性好，粒度均匀，可用于等离子喷涂和粉末冶金。本发明另外提供一种W-Re复合粉末材 料的制备方法，该方法工艺简单，操作方便。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：
[0005] -种W-Re复合粉末材料，由W粉、Re粉及粘结剂制成，其中Re粉通过粘结剂粘结 在W粉表面，W粉与Re粉的质量比为20:1~30:1。
[0006] 优选地，所述W粉粒度在50~100um，Re粉粒度在2~10um。
[0007] 优选地，所述粘结剂的溶质为醇酸清漆，溶剂为200#汽油。
[0008] 优选地，所述醇酸清漆与W粉的质量比为1 :200。
[0009] 优选地，所述W粉为多角形粉粒。
[0010] 一种如权利要求1-5所述的W-Re复合粉末材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011] (1)将W粉和Re粉进行混料：按W粉与Re粉的质量比为20:1~30:1的比例称 取W粉和Re粉，并将它们充分混匀；
[0012] (2)配置粘结剂：以醇酸清漆作为溶质，以200#汽油作为溶剂，将它们放入烧杯中 搅拌15~30min，其中醇酸清漆和步骤（1)中的W粉的质量配比为1:200~1:300 ;
[0013] (3)添加粘结剂并混料：将步骤⑴混合均匀的W-Re复合粉末和步骤⑵配置好 的粘结剂放入搅拌器中充分搅拌，其中搅拌转速为60~100r/min，搅拌时间为1~3h ;
[0014] (4)将步骤（3)搅拌好的含有粘结剂的W-Re复合粉末进行干燥，直至200#汽油被 风干，剩下醇酸清漆与W-Re复合粉末结成的硬块；
[0015] (5)将步骤（4)结成的硬块碾碎并过筛，使W-Re复合粉末的粒度在150um以下。
[0016] 优选地，所述步骤（1)混匀的方式为：用滚筒混料机混匀，其中滚筒混料机的转速 为60~100r/min，混勾时间为2~3h。
[0017] 优选地，所述步骤（4)的干燥方式为：将含有粘结剂的W-Re复合粉末从搅拌器转 入不锈钢皿中，并放入通风橱通风静置6~12h，直至200#汽油被抽干，剩下结成的硬块。
[0018] 优选地，所述步骤（5)的碾碎过筛过程为：将所述硬块用钨碾钵碾碎，每次碾 lmin，即将碾钵中的粉末倒进100目筛中过筛，然后将筛上的粉末倒进碾钵中继续碾磨， Imin后再次过筛，如此反复直至将所有粉末都过100目筛为止。
[0019] 本发明的有益效果：本发明提供一种W-Re复合粉末材料，该复合粉末材料流动性 好，粒度均匀，可用于等离子喷涂和粉末冶金。本发明另外提供一种W-Re复合粉末材料的 制备方法，该方法工艺简单，操作方便。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的制备步骤流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
[0022] 如图1所示，本发明的一种W-Re复合粉末材料的制备方法如下：本发明的W-Re复 合粉末材料的制备方法是经过将W粉和Re粉按比例混匀、配制粘结剂与W粉和Re粉混料 并干燥、最后碾碎过筛等步骤来完成的。其中，本发明使用了醇酸清漆和200#汽油制成的 粘结剂来与W粉和Re粉混料，粘结剂可以将粉末粘结在一起，如本发明中粘结剂将Re粉包 覆在W粉表面，达到了很好的效果。
[0023] 1、混料：根据W粉和Re粉的质量比为20:1~30:1的比例来称取W粉和Re粉，本 实施例中称取500g多角形W粉（粒度50~100um，松装体积为58. 8cm3，松装比重为8. 5g/ cm3,本征密度为（19. lg/cm3)，称取20gRe粉（粒度2~IOum)，用滚筒混料机混勾，转速 60~100r/min，时间2h。本步骤的主要作用是，将W粉和Re粉充分混匀，为下一个步骤与 粘结剂混料做好准备，因为粘结剂有粘性，如果直接将W粉和Re粉与粘结剂一起混料，会使 W粉和Re粉无法混勾。
[0024] 2、配置粘结剂：按照醇酸清漆和W粉的质量配比为1:200的比例称取醇酸清漆，本 实施例中称取醇酸清漆2. 5g，量取200#汽油30ml，将二者加入50或IOOrnl烧杯中，用玻璃 棒搅拌15min~30min待用。使醇酸清漆和W粉的质量比为1:200, 200#汽油的量取至能 使W-Re粉末刚好润湿为止。通过测试所用W粉的松装比重Ptt，查找W的本征密度Ptl，松 装W粉盛装在容器中有一个体积示数V1，其中存在的孔隙体积为V2，它们之间存在式（1)所 示数量关系：
[0025] (V1-V2W1=Pft^p 0 ⑴
[0026] 由式⑴可以推得：
[0027]
[0028] 由式（2)就可以通过W粉的用量％推断所有孔隙的体积V2，该体积正好被粘结剂 (醇酸清漆+汽油）填充。因此，200#汽油的用量应该可用式（3)表示：
[0029] V溶剂=V2-V溶质 ⑶
[0030] 将式（2)带入式（3)得：
[0031]
[0032] 由式⑷可以大致确定所用200#汽油的体积。
[0033] 3、添加粘结剂并混料：将混合均匀的W-Re复合粉末放入搅拌器中，将配置好的粘 结剂倒入，开动搅拌器，设置搅拌转速60~100r/min，时间1~3h，搅拌过程会轻微发热， 可以用冷却水冷却搅拌器。本步骤设置搅拌转速不宜太快，以免造成原料飞溅，另外避免搅 拌过程发热过大，影响W粉和Re粉混合得不均匀。还有本步骤一般需要搅拌Ih以上，以使 W粉和Re粉充分混匀。
[0034] 4、干燥：将含有粘结剂的W-Re复合粉末从搅拌器中转出至不锈钢皿中，放入通风 橱，静置6~12h，200#汽油在通风橱抽风机抽走，剩下的溶质醇酸清漆由于室温固化而保 存下来，使得整个粉末颗粒与颗粒之间连成一体，结成硬硬的一块。本步骤主要是将粘结剂 的溶剂200#汽油抽干，使粘结剂的溶质醇酸清漆和W粉和Re粉之间连成一体，成为高纯度 的复合粉末硬块。
[0035] 5、粉碎：将结成硬块的粉末，用钨碾钵碾碎，每次碾磨Imin左右，就要将碾钵中的 粉末倒进100目网筛中过筛，以免碾磨过久而让Re颗粒从W颗粒上分离开来；然后将筛上 粉末倒进碾钵中继续碾磨，Imin后又过筛，如此反复直至所有粉末都过筛为止。这样就保证 了粉末的粒度在150 μπι以下。而原始W粉的粒度在50 μπι~100um，碾磨并不能将W颗粒 破碎，因此碾磨和过筛后Re粉包覆W粉的复合粉末的粒度介于50~150 μ m之间，是非常 适合等离子喷涂的进料复合粉末。
[0036] 以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。
【主权项】
1. 一种W-Re复合粉末材料，其特征在于，由W粉、Re粉及粘结剂制成，其中Re粉通过 粘结剂粘结在W粉表面，W粉与Re粉的质量比为20:1~30:1。2. 根据权利要求1所述的W-Re复合粉末材料，其特征在于，所述W粉粒度在50~ 100um，Re粉粒度在2~10um。3. 根据权利要求1所述的W-Re复合粉末材料，其特征在于，所述粘结剂的溶质为醇酸 清漆，溶剂为200#汽油。4. 根据权利要求3所述的W-Re复合粉末材料，其特征在于，所述醇酸清漆与W粉的质 量比为1 :200。5. 根据权利要求1~4所述的W-Re复合粉末材料，其特征在于，所述W粉为多角形粉 粒。6. -种如权利要求1-5所述的W-Re复合粉末材料的制备方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1) 将W粉和Re粉进行混料：按W粉与Re粉的质量比为20:1~30:1的比例称取W粉 和Re粉，并将它们充分混匀； (2) 配置粘结剂：以醇酸清漆作为溶质，以200#汽油作为溶剂，将它们放入烧杯中搅拌 15~30min，其中醇酸清漆和步骤（1)中的W粉的质量配比为1:200~1:300; (3) 添加粘结剂并混料：将步骤（1)混合均匀的W-Re复合粉末和步骤（2)配置好的粘 结剂放入搅拌器中充分搅拌，其中搅拌转速为60~100r/min，搅拌时间为1~3h; (4) 将步骤（3)搅拌好的含有粘结剂的W-Re复合粉末进行干燥，直至200#汽油被风 干，剩下醇酸清漆与W-Re复合粉末结成的硬块； (5) 将步骤⑷结成的硬块碾碎并过筛，使W-Re复合粉末的粒度在150um以下。7. 根据权利要求6所述的W-Re复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1) 混匀的方式为：用滚筒混料机混匀，其中滚筒混料机的转速为60~100r/min，混匀时间为 2 ~3h〇8. 根据权利要求6所述的W-Re复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4) 的干燥方式为：将含有粘结剂的W-Re复合粉末从搅拌器转入不锈钢皿中，并放入通风橱通 风静置6~12h，直至200#汽油被抽干，剩下结成的硬块。9. 根据权利要求6所述的W-Re复合粉末材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5) 的碾碎过筛过程为：将所述硬块用钨碾钵碾碎，每次碾lmin，即将碾钵中的粉末倒进100目 筛中过筛，然后将筛上的粉末倒进碾钵中继续碾磨，Imin后再次过筛，如此反复直至将所有 粉末都过100目筛为止。
【专利摘要】本发明提供了一种W-Re复合粉末材料，由W粉、Re粉及粘结剂制成，其中Re粉通过粘结剂粘结在W粉表面，W粉与Re粉的质量比为20:1～30:1，该复合粉末材料流动性好，粒度均匀，可用于等离子喷涂和粉末冶金。本发明另外提供一种该W-Re复合粉末材料的制备方法，包括以下步骤：将W粉和Re粉进行混料；以醇酸清漆作为溶质，以200#汽油作为溶剂，配置粘结剂；将混合均匀的W-Re复合粉末和配置好的粘结剂放入搅拌器中充分搅拌；将搅拌好的含有粘结剂的W-Re复合粉末进行干燥，直至200#汽油被风干，剩下醇酸清漆与W-Re复合粉末结成的硬块；将结成的硬块碾碎并过筛。该方法工艺简单，操作方便。
【IPC分类】C22C27/04, B22F1/00, B22F9/04
【公开号】CN104889384
【申请号】CN201510317735
【发明人】徐玄, 顾进跃, 顾伟华, 李巧梅, 马辉
【申请人】深圳市威勒达科技开发有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日