一种银及银合金粉末的制备方法与流程

本发明涉及金属粉末的制备领域，更具体的涉及一种银及银合金粉末的制备方法。

背景技术

在粉末冶金领域中，银粉用于制作原电池与蓄电池的电极，银合金(银钨、银钼、银镁、银镍等)可用来制作电触头与其他粉末冶金零件。

上述这些领域对银粉或银合金粉末要求比较高，比如，银粉或银合金粉末需要具有高压实密度，高纯净度以及低的杂质含量等，且银粉或银合金粉末的粒径需要集中在10～200μm之间。现有的银或银合金粉末的制备技术主要由物理方法和化学沉积法等。其中，物理方法包括气相蒸发凝聚法和研磨法等。

综上所述，现有的制备方法具有生产工艺较为复杂，粉末球形度不高，产品的稳定性和批次一致性较差的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种银及银合金粉末的制备方法，用以解决现有的银，银合金粉末制备存在生产工艺复杂，粉末容易氧化和球形度不高的问题。

本发明实施例提供一种银金属粉末的制备方法，包括：

将采用真空感应熔炼技术制备的银棒料加工成银电极棒，所述银电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm；

将所述银电极棒的第一端伸入雾化室内，所述银电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接；

所述银电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转，设置在所述雾化室内的等离子火炬对高速旋转的所述银电极棒的第二端加热，形成银金属粉末。

优选地，所述银电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转之前，还包括：

对所述雾化室抽真空，使得所述雾化室的真空度达到5×10^-3pa；

当所述雾化室的真空度达到5×10^-3pa之后，向所述雾化室内充入惰性保护气体直至所述雾化室的压强介于0.04～0.08mpa之间。

优选地，所述形成银金属粉末之后，还包括：

在惰性保护气氛中对形成的所述银粉末进行筛分和封装。

优选地，所述等离子火炬的加热功率与所述银电极棒的直径成正比，其中，所述等离子火炬的加热功率介于50～600kw之间。

优选地，所述高速旋转驱动装置为高速电机；或者

所述高速旋转驱动装置为多辊式传动结构。

优选地，所述等离子火炬为非转移弧型等离子火炬；或者

所述等离子火炬为转移弧型等离子火炬。

本发明实施例提供一种银合金粉末的制备方法，包括：

将采用真空感应熔炼技术制备的银合金棒料加工成银合金电极棒，所述银合金电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm；

将所述银合金电极棒的第一端伸入雾化室内，所述银合金电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接；

所述银合金电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转，设置在所述雾化室内的等离子火炬对高速旋转的所述银合金电极棒的第二端加热，形成银合金粉末。

优选地，所述银合金电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转之前，还包括：

对所述雾化室抽真空，使得所述雾化室的真空度达到5×10^-3pa；

当所述雾化室的真空度达到5×10^-3pa之后，向所述雾化室内充入惰性保护气体直至所述雾化室的压强介于0.04～0.08mpa之间。

优选地，所述等离子火炬的加热功率与所述银合金电极棒的直径成正比，其中，所述等离子火炬的加热功率介于50～600kw之间。

本发明实施例提供本发明实施例提供一种银及银合金粉末的制备方法，包括：将采用真空感应熔炼技术制备的银或银合金棒料加工成银电极棒，所述银或银合金电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm；将所述银或银合金电极棒的第一端伸入雾化室内，所述银或银合金电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接；所述银或银合金电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转，设置在所述雾化室内的等离子火炬对高速旋转的所述银或银合金电极棒的第二端加热，形成银或银合金粉末。该方法通过等离子旋转电极雾化制粉技术制备的银或银合金粉末的球形度≥90％，具有流动性好和压缩性好的优点；通过该方法制备的银或银合金粉末的粒径集中在10～200μm，可通过调整转速实现不同的粒径区间分布；制备的银或银合金粉末的氧增量低、杂质含量低；采用该技术制备的银或银合金粉具有比表面积大、烧结性能好的优点。同时，该方法具有生产周期短、成本低、无污染的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种银金属粉末的制备方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的银粉末形貌图；

图3为本发明实施例提供的一种银合金粉末的制备方法流程示意图；

图4为本发明实施例提供的银合金粉末形貌图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提的一种银金属粉末的制备方法流程示意图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101，将采用真空感应熔炼技术制备的银棒料加工成银电极棒，所述银电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm；

步骤102，将所述银电极棒的第一端伸入雾化室内，所述银电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接；

步骤103，所述银电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转，设置在所述雾化室内的等离子火炬对高速旋转的所述银电极棒的第二端加热，形成银金属粉末。

在步骤101中，在将银棒料加工成银电极棒之前，需要先制备银棒料。在实际应用中，银棒料是按照银的成分配料，将银的成分配料采用真空感应熔炼技术制备成银棒料。在本发明实施例中，对真空感应熔炼技术制备银棒料的具体方法不做限定。

进一步地，将制备好的银棒料进行精细车加工，形成银电极棒，在本发明实施例中，银电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

在步骤102中，将银电极棒的第一端伸入雾化室内，将银电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接。需要说明的是，当银电极棒的第一端伸入雾化室内，银电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接之后，需要对雾化室进行抽真空操作，当雾化室内的真空度达到5×10^-3pa之后，在向雾化室内充入惰性保护气体，直至雾化室的压强达到0.04～0.08mpa之间。

需要说明的是，本发明实施例中，高速旋转驱动装置可以是通过高速电机直接带动棒料高速转动，也可以是通过摩擦轮传动原理的多辊式传动结构。在本发明实施例中，对高速旋转驱动装置的具体类型不做限定。

在步骤103中，当雾化室的真空度和压强都达到要求之后，可以启动与银电机棒连接的高速旋转装置，银电极棒在高速旋转装置带动下，带动银电极棒进行高速旋转。在本发明实施例中，由于银电极棒的第一端伸入到雾化室内，当银电极棒在高速旋转装置带动下，银电极棒在雾化室内进行高速旋转，相应地，也启动设置在雾化室内的等离子火炬，等离子火炬对伸入雾化室内的电机棒端面进行加热，电机棒端面受热熔化形成液膜，电极棒高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

需要说明的是，在实际应用中，设置在雾化室内的等离子火炬的加热功率，与银电极棒的直径成正比，即银电极棒的直径越大，等离子火炬的加热功率越高，在本发明实施例中，等离子火炬的加热功率介于50～600kw之间。

在本发明实施例中，等离子火炬可以是非转移弧型等离子火炬，也可以是电极棒料作为自耗阳极的转移弧型等离子火炬。在本发明实施例中，对等离子火炬的具体类型不做限定。

进一步地，当形成银金属粉末之后，需要在惰性保护气氛中对形成的银粉末进行筛分和封装。

图2为本发明实施例提供的银粉末形貌图，如图2所示，通过该方法制备的银粉末，具有球形度高，流动性好和压缩性好的优点；银粉氧增量低、杂质含量低，纯度高达99.9％；再者，通过该方法制备的银粉末具有比表面积大、活性大、烧结性能好的优点。

为了能够更清楚的介绍本发明实施例提供的银金属粉末的制备方法，以下分别以实施例1～实施例3来介绍银金属粉末的制备方法。

实施例1

步骤201，按银的成分配料，采用真空感应熔炼技术熔炼成银棒料。

步骤202，将熔炼的银进行精车加工成电极棒，加工后的电极棒的直径为20mm，长度为100mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

步骤203，把电极棒料一端安装到高速旋转驱动装置上，另一端伸入到雾化室内部。

步骤204，通过真空系统对雾化室抽真空至5×10^-3pa，然后向雾化室充惰性保护气体至正压0.04mpa。

步骤205，启动高速旋转驱动装置，带动电极棒料以5000～80000r/min高速旋转；

步骤206，启动安装在雾化室内的等离子火炬，对伸入雾化室内的电极棒料端面进行加热。对应的等离子火炬加热功率50kw。棒料端面受热熔化形成液膜，电极棒料高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

步骤207，在惰性保护气氛中对制备的银粉末进行筛分和封装。

实施例2

等离子旋转电极雾化技术制备银粉末，包括以下步骤：

步骤301，按银的成分配料，采用真空感应熔炼技术熔炼成银棒料。

步骤302，将熔炼的银棒进行精车加工成电极棒，加工后的电极棒的直径为200mm，长度为2000mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

步骤303，把电极棒料一端安装到高速旋转驱动装置上，另一端伸入到雾化室内部。

步骤304，通过真空系统对雾化室抽真空至5×10^-3pa，然后向雾化室充惰性保护气体至正压0.08mpa。

步骤305，启动高速旋转驱动装置，带动电极棒料以8000～90000r/min高速旋转；

步骤306，启动安装在雾化室内的等离子火炬，对伸入雾化室内的电极棒料端面进行加热。对应的等离子火炬加热功率200kw。棒料端面受热熔化形成液膜，电极棒料高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

步骤307，在惰性保护气氛中对制备的银粉末进行筛分和封装。

实施例3

等离子旋转电极雾化技术制备银粉末，包括以下步骤：

步骤401，按银的成分配料，采用真空感应熔炼技术熔炼成银棒料。

步骤402，将熔炼的银棒进行精车加工成电极棒，加工后的电极棒的直径为150mm，长度为1500mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

步骤403，把电极棒料一端安装到高速旋转驱动装置上，另一端伸入到雾化室内部。

步骤404，通过真空系统对雾化室抽真空至5×10^-3pa，然后向雾化室充惰性保护气体至正压0.05mpa。

步骤405，启动高速旋转驱动装置，带动电极棒料以8000～100000r/min高速旋转；

步骤406，启动安装在雾化室内的等离子火炬，对伸入雾化室内的电极棒料端面进行加热。对应的等离子火炬加热功率600kw。棒料端面受热熔化形成液膜，电极棒料高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

步骤407，在惰性保护气氛中对制备的银粉末进行筛分和封装。

图3为本发明实施例提的一种银合金粉末的制备方法流程示意图，如图3所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤501，将采用真空感应熔炼技术制备的银合金棒料加工成银合金电极棒，所述银合金电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm；

步骤502，将所述银合金电极棒的第一端伸入雾化室内，所述银合金电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接；

步骤503，所述银合金电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转，设置在所述雾化室内的等离子火炬对高速旋转的所述银合金电极棒的第二端加热，形成银合金粉末。

在步骤501中，在将银合金棒料加工成银合金电极棒之前，需要先制备银合金棒料。在实际应用中，银合金棒料是按照银合金的成分配料，将银合金的成分配料采用真空感应熔炼技术制备成银合金棒料。在本发明实施例中，对真空感应熔炼技术制备银合金棒料的具体方法不做限定。

进一步地，将制备好的银合金棒料进行精细车加工，形成银合金电极棒，在本发明实施例中，银合金电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

在步骤502中，将银合金电极棒的第一端伸入雾化室内，将银合金电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接。需要说明的是，当银合金电极棒的第一端伸入雾化室内，银合金电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接之后，需要对雾化室进行抽真空操作，当雾化室内的真空度达到5×10^-3pa之后，在向雾化室内充入惰性保护气体，直至雾化室的压强达到0.04～0.08mpa之间。

需要说明的是，本发明实施例中，高速旋转驱动装置可以是通过高速电机直接带动棒料高速转动，也可以是通过摩擦轮传动原理的多辊式传动结构。在本发明实施例中，对高速旋转驱动装置的具体类型不做限定。

在步骤503中，当雾化室的真空度和压强都达到要求之后，可以启动与银合金电机棒连接的高速旋转装置，银合金电极棒在高速旋转装置带动下，带动银合金电极棒进行高速旋转。在本发明实施例中，由于银合金电极棒的第一端伸入到雾化室内，当银合金电极棒在高速旋转装置带动下，银合金电极棒在雾化室内进行高速旋转，相应地，也启动设置在雾化室内的等离子火炬，等离子火炬对伸入雾化室内的电机棒端面进行加热，电机棒端面受热熔化形成液膜，电极棒高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

需要说明的是，在实际应用中，设置在雾化室内的等离子火炬的加热功率，与银合金电极棒的直径成正比，即银合金电极棒的直径越大，等离子火炬的加热功率越高，在本发明实施例中，等离子火炬的加热功率介于50～600kw之间。

在本发明实施例中，等离子火炬可以是非转移弧型等离子火炬，也可以是电极棒料作为自耗阳极的转移弧型等离子火炬。在本发明实施例中，对等离子火炬的具体类型不做限定。

进一步地，当形成银合金粉末之后，需要在惰性保护气氛中对形成的银合金粉末进行筛分和封装。

图3为本发明实施例提供的银合金粉末形貌图，如图3所示，通过该方法制备的银合金粉末，具有球形度高，流动性好和压缩性好的优点；银合金粉氧增量低、杂质含量低，纯度高达99.9％；再者，通过该方法制备的银合金粉末具有比表面积大、活性大、烧结性能好的优点。

为了能够更清楚的介绍本发明实施例提供的银合金粉末的制备方法，以下分别以实施例4～实施例6来介绍银合金粉末的制备方法。

实施例4

步骤601，按银合金的成分配料，采用真空感应熔炼技术熔炼成银合金棒料。

步骤602，将熔炼的银合金进行精车加工成电极棒，加工后的电极棒的直径为20mm，长度为100mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

步骤603，把电极棒料一端安装到高速旋转驱动装置上，另一端伸入到雾化室内部。

步骤604，通过真空系统对雾化室抽真空至5×10^-3pa，然后向雾化室充惰性保护气体至正压0.04mpa。

步骤605，启动高速旋转驱动装置，带动电极棒料以5000～80000r/min高速旋转；

步骤606，启动安装在雾化室内的等离子火炬，对伸入雾化室内的电极棒料端面进行加热。对应的等离子火炬加热功率50kw。棒料端面受热熔化形成液膜，电极棒料高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

步骤607，在惰性保护气氛中对制备的银合金粉末进行筛分和封装。

实施例5

等离子旋转电极雾化技术制备银合金粉末，包括以下步骤：

步骤701，按银合金的成分配料，采用真空感应熔炼技术熔炼成银合金棒料。

步骤702，将熔炼的银合金棒进行精车加工成电极棒，加工后的电极棒的直径为200mm，长度为2000mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

步骤703，把电极棒料一端安装到高速旋转驱动装置上，另一端伸入到雾化室内部。

步骤704，通过真空系统对雾化室抽真空至5×10^-3pa，然后向雾化室充惰性保护气体至正压0.08mpa。

步骤705，启动高速旋转驱动装置，带动电极棒料以8000～90000r/min高速旋转；

步骤706，启动安装在雾化室内的等离子火炬，对伸入雾化室内的电极棒料端面进行加热。对应的等离子火炬加热功率200kw。棒料端面受热熔化形成液膜，电极棒料高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

步骤707，在惰性保护气氛中对制备的银合金粉末进行筛分和封装。

实施例6

等离子旋转电极雾化技术制备银合金粉末，包括以下步骤：

步骤801，按银合金的成分配料，采用真空感应熔炼技术熔炼成银合金棒料。

步骤802，将熔炼的银合金棒进行精车加工成电极棒，加工后的电极棒的直径为150mm，长度为1500mm，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm。

步骤803，把电极棒料一端安装到高速旋转驱动装置上，另一端伸入到雾化室内部。

步骤804，通过真空系统对雾化室抽真空至5×10^-3pa，然后向雾化室充惰性保护气体至正压0.05mpa。

步骤805，启动高速旋转驱动装置，带动电极棒料以8000～100000r/min高速旋转；

步骤806，启动安装在雾化室内的等离子火炬，对伸入雾化室内的电极棒料端面进行加热。对应的等离子火炬加热功率600kw。棒料端面受热熔化形成液膜，电极棒料高速旋转的离心力把液膜甩出形成液滴，液滴在雾化室内惰性气氛中迅速冷却凝固，在表面张力作用下形成球形粉末。

步骤807，在惰性保护气氛中对制备的银合金粉末进行筛分和封装。

综上所述，本发明实施例提供本发明实施例提供一种银及银合金粉末的制备方法，包括：将采用真空感应熔炼技术制备的银或银合金棒料加工成银电极棒，所述银或银合金电极棒的直径介于20～200mm之间，长度介于100～2000mm之间，圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.01mm/m，粗糙度小于1.6μm；将所述银或银合金电极棒的第一端伸入雾化室内，所述银或银合金电极棒的第二端与高速旋转驱动装置连接；所述银或银合金电极棒在所述高速旋转驱动装置带动下，以5000～100000r/min速度旋转，设置在所述雾化室内的等离子火炬对高速旋转的所述银或银合金电极棒的第二端加热，形成银或银合金粉末。该方法通过等离子旋转电极雾化制粉技术制备的银或银合金粉末的球形度≥90％，具有流动性好和压缩性好的优点；通过该方法制备的银或银合金粉末的粒径集中在10～200μm，可通过调整转速实现不同的粒径区间分布；制备的银或银合金粉末的氧增量低、杂质含量低；采用该技术制备的银或银合金粉具有比表面积大、烧结性能好的优点。同时，该方法具有生产周期短、成本低、无污染的优点。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。