亚氧化钛‑金属复合球形或类球形粉末及其制备方法与流程

文档序号:12361491阅读:来源:国知局

技术特征:

1.亚氧化钛-金属复合球形或类球形粉末,其特征在于该粉末由球形微粒或类球形微粒形成,成分为亚氧化钛和金属M,所述亚氧化钛为TiO、Ti3O5、Ti4O7、Ti5O9、Ti6O11、Ti7O13、Ti8O15、Ti9O17中的至少一种,M为Co、Mo、Ni、Al、Cu、Pb、Ti、Nb、Fe、Zn、Sn中的至少一种,其中亚氧化钛的质量百分数为50%~90%,金属M的质量百分数为10%~50%。

2.一种权利要求1所述亚氧化钛-金属复合球形粉末的制备方法,其特征在于工艺步骤如下:

(1)配料和混料

以权利要求1所述亚氧化钛的粉体、金属M的粉体为原料,按照权利要求1所述亚氧化钛、金属M的质量百分数称量各原料,然后将各原料与成型剂进行湿磨混合均匀,湿磨介质为酒精或丙酮,湿磨介质的用量以湿磨后所得混合浆料能满足喷雾造粒干燥机的喷雾造粒要求为限;

(2)喷雾造粒

将步骤(1)所得混合浆料送入喷雾造粒干燥机进行喷雾造粒,得到球形颗粒形成的粉料;

(3)热处理,

将步骤(2)所得球形颗粒形成的粉料置于真空烧结炉中,于真空1×10-1Pa以下以3~10℃/min的升温速率升温至400~1300℃保温0.5~5h,保温结束后随炉冷却至室温,即得到亚氧化钛-金属复合球形粉末。

3.根据权利要求2所述亚氧化钛-金属复合球形粉末的制备方法,其特征在于步骤(2)中的喷雾造粒,控制喷雾造粒干燥机的混合浆料流量为10~100g/min,雾化器转速为10~25kr/min,进口温度为100~400℃,出口温度为80~200℃。

4.根据权利要求2或3所述亚氧化钛-金属复合球形粉末的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述成型剂为聚乙二醇、石蜡、丁纳橡胶、SD胶中的一种,成型剂的加入量为原料总质量的0.5~5%。

5.一种权利要求1所述亚氧化钛-金属复合球形粉末的制备方法,其特征在于工艺步骤如下:

(1)配料和混料

以权利要求1所述亚氧化钛的粉体、金属M的粉体为原料,按照权利要求1所述亚氧化钛、金属M的质量百分数称量各原料,然后将各原料进行湿磨混合均匀,湿磨介质为酒精或丙酮,湿磨介质的用量以保证各原料混合均匀为限,将湿磨所得混合浆料烘干得到烘干混合料;

(2)压坯成型

向步骤(1)所得烘干混合料中加入成型剂并混合均匀,然后用30~80目的筛网过筛得到粒料,将所得粒料压坯成型得到成型坯料;

(3)烧制与破碎

将步骤(2)所得成型坯料置入真空烧结炉中,抽真空至1×10-1Pa以下或在持续通入Ar气保持真空烧结炉内气压为500~1200Pa条件下,升温至350~600℃保温2~8小时去除成型剂,然后于真空1×10-1Pa以下,升温至800~1300℃烧结0.5~4小时,烧结结束后随炉冷却至室温,取出烧结产物破碎成30~200微米的粉料;

(4)射频等离子球化

将步骤(3)所得粉料置于射频等离子球化装置中于氩气保护下进行球化,得到亚氧化钛-金属复合球形粉末。

6.根据权利要求5所述亚氧化钛-金属复合球形粉末的制备方法,其特征在于步骤(4)中射频等离子球化装置的运行功率为10~60KW,氩气工作流量为15~40slpm,氩气保护流量为100~200slpm,系统负压为0.1~0.5atm,送粉氩气流量为2~8slpm,送粉速度为20~60g/min。

7.根据权利要求5或6所述亚氧化钛-金属复合球形粉末的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述成型剂为聚乙二醇、石蜡、丁纳橡胶和SD胶中的一种,成型剂的加入量为烘干混合料质量的0.5%~10%。

8.一种权利要求1所述亚氧化钛-金属复合类球形粉末的制备方法,其特征在于工艺步骤如下:

(1)配料和混料

以权利要求1所述亚氧化钛的粉体、金属M的粉体为原料,按照权利要求1所述亚氧化钛、金属M的质量百分数称量各原料,然后将各原料进行湿磨混合均匀,湿磨介质为酒精或丙酮,湿磨介质的用量以保证各原料混合均匀为限,将湿磨所得混合浆料烘干得到烘干混合料;

(2)球形化

将步骤(1)所得烘干混合料破碎过300~600目筛得到过筛混合料,在过筛混合料中加入成型剂并混合均匀后送入滚筒球形化设备进行球形化,球形化结束后过筛除去粒径大于30目和小于120目的颗粒,得到类球形粉料;

(3)烧结

将步骤(2)所得类球形粉料放入真空烧结炉中,抽真空至1×10-1Pa以下或在持续通入Ar气保持真空烧结炉内气压为500~1200Pa条件下,升温至350~600℃保温2~8小时去除成型剂,然后于真空1×10-1Pa以下,升温至800~1300℃烧结0.5~4小时,烧结结束后随炉冷却至室温,即得到亚氧化钛-金属复合类球形粉末。

9.根据权利要求8所述亚氧化钛-金属复合类球形粉末的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述成型剂为聚乙二醇、石蜡、丁纳橡胶、SD胶中的一种,成型剂的加入量为过筛混合料质量的0.5%~10%。

10.根据权利要求8或9所述亚氧化钛-金属复合类球形粉末的制备方法,其特征在于步骤(2)球形化过程中,向滚筒球形化设备的滚筒壁夹套中持续通入温度为50~80℃的水流,滚筒转速为15~45r/min,球形化时间为10~20min。

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