金属粉末制备方法及粉末制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种金属粉末制备方法及粉末制备装置，所述制备方法包括：形成原材料；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，以形成粉末；所述粉末包括金属和还原副产物；去除粉末中的所述还原副产物，形成金属粉末。在所述还原过程中对所述原材料进行第一细化处理，这样的做法能够实现对原材料细化的同时，增加原材料的还原程度，从而保证制备的金属粉末的纯度。此外，在所述还原过程中对所述原材料进行第一细化处理，能够使原材料摩擦生热，为原材料的还原提供部分能量，从而可以降低还原过程中的能耗，节约能源。

Metal powder preparation method and powder preparation device

The invention provides a preparation method of metal powder and powder preparation device, the preparation method comprises the following steps: the formation of raw materials; the raw materials reducing process, the first thinning processing of the raw material processing and reduction in the, to form a powder; the powder comprises a metal and the reduction of by-products; powder in the reducing by-product removal, formation of metal powder. In the reduction process of the raw materials for the first refinement, this approach can realize the refinement of raw materials at the same time, increase the degree of reduction of raw materials, so as to ensure the purity of the metal powder preparation. In addition, in the reduction process of the raw materials for the first thinning, can make the raw material friction heat, and provide some energy for the reduction of raw materials, which can reduce the energy consumption in the process of reduction, energy saving.

【技术实现步骤摘要】
金属粉末制备方法及粉末制备装置
本专利技术涉及金属粉末制备领域，尤其涉及一种金属粉末制备方法及粉末制备装置。
技术介绍
目前，金属及其化合物的粉末制备工艺已有了很大发展。金属粉末制备方法根据生产原理可分为物理化学法和机械法。一般来说在物理化学方法中最重要的方法为还原法、还原-化合法和电解法。机械法最主要的方法则是雾化法和机械粉碎法。金属粉末生产方法的选择取决于原材料、粉末类型、粉末材料的性能要求和粉末的生产效率等。随着粉末冶金产品的应用越来越广泛，粉末冶金产品对粉末颗粒的尺寸形状和性能的要求越来越高。因此，粉末制备技术也在不断地发展和创新，以适应颗粒尺寸和性能的要求。高纯钛除具有密度低、熔点高及抗腐蚀性强等特点外，还具有强度低和塑性好的特点。随着航空航天、电子信息等高科技产业的快速发展，纯度达到99.99％的高纯钛应用越来越多。现有技术通过高纯度和小颗粒度的钛粉制备高纯钛部件。一般钛粉的生产是以熔盐电解产物为原材料，采用氢化脱氢法、预成型还原法或机械合金法等方法生产，其中氧化脱氢法是生产高纯钛粉最常用的方法。然而，现有技术生产的钛粉具有氧含量高、颗粒度大的缺点。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种金属粉末制备方法及粉末制备装置，能够降低金属粉末的含氧量，提高金属粉末的纯度。为解决上述问题，本专利技术提供一种金属粉末制备方法，包括：形成原材料；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，以形成粉末；所述粉末包括金属和还原副产物；去除粉末中的所述还原副产物，形成金属粉末。可选的，通过粉末制备装置对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，所述粉末制备装置包括：球磨系统、加热系统和抽气充气系统；所述球磨系统为球磨机，包括筒体和驱动设备；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理的步骤包括：将所述原材料放入所述筒体内；通过抽气充气系统对所述筒体进行抽真空，并通入惰性气体；通过所述加热系统对原材料进行预热，使原材料活化；通过抽气充气系统向所述筒体内通入还原气体，对所述原材料进行还原处理；通过所述驱动设备使所述原材料受摩擦碰撞，以进行第一细化处理。可选的，通过所述球磨系统的驱动设备使所述原材料受摩擦碰撞，以进行第一细化处理的步骤中，所述球磨系统的筒体中气压在0.1～10MPa的范围内。可选的，所述金属粉末的材料为钛，所述原材料为熔盐电解产物含钛混合物，所述还原气体为氢气，所述还原处理为氢化处理。可选的，对所述原材料进行氢化处理的步骤中，氢化温度为100～500摄氏度。可选的，所述球磨系统为对转球磨机，所述筒体包括：用于旋转的内腔体和设置于内腔体外的外腔体；第一细化处理的步骤中，所述驱动设备带动所述内腔体绕自身转轴转动，使原材料受摩擦碰撞。可选的，在第一细化处理过程中所述内腔体的转速大于50转每分钟，转动时间为10～15分钟。可选的，形成原材料的步骤包括：提供颗粒物；对所述颗粒物进行模压处理，形成块体；对所述块体进行熔炼，形成所述原材料。可选的，对所述原材料进行模压处理的步骤中，对所述颗粒物施加的压力为20～40KN，使所述块体的厚度小于或等于15mm。可选的，形成粉末的过程中，在所述筒体内放入除氧剂，所述除氧剂的熔点高于对原材料进行预热时的预热温度。可选的，所述金属粉末的材料为钛，所述原材料为熔盐电解产物即含钛混合物，所述还原处理为氢化处理；所述除氧剂的熔点高于800摄氏度。可选的，所述除氧剂的材料为钛或钛合金。可选的，形成粉末的步骤还包括：在对原材料进行还原和第一细化处理形成初始粉末之后，通过第二细化处理对所述初始粉末进一步细化以形成粉末。可选的，所述还原副产物为金属氢化物；去除粉末中的所述还原副产物的步骤中，通过真空炉对所述粉末加热进行脱氢处理，以去除所述还原副产物；所述真空炉包括用于容纳所述粉末的炉腔；通过真空炉对所述粉末进行加热进行脱氢处理的步骤包括：在所述炉腔内放入除氧剂，所述除氧剂在脱氢处理的条件下转化为气相的温度低于脱氢温度；加热至除氧剂转化为气相的温度，使所述炉腔处于还原气氛中；将所述粉末放入所述炉腔，以进行脱氢处理。可选的，去除粉末中的所述还原副产物的步骤中，所述真空炉内的真空度为1.0×10-2～3.0×10-2MPa；所述除氧剂在真空度为1.0×10-2～3.0×10-2MPa条件下能够转化为气相的温度低于500摄氏度。可选的，所述除氧剂的材料为铝、镁或镁铝合金。可选的，形成粉末的步骤中，原材料的环境湿度小于或等于40％；去除粉末中的所述还原副产物的步骤中，所述粉末的环境湿度小于或等于40％。相应的，本专利技术还提供一种粉末制备装置，其特征在于，包括：球磨系统，包括：用于放置原材料的筒体和用于使所述原材料受摩擦碰撞以实现第一细化处理的驱动设备；加热系统，用于对放置在所述筒体中的所述原材料进行加热；抽气充气系统，用于对所述筒体进行抽真空，并对所述筒体通入还原气体，以实现原材料的还原处理。可选的，所述球磨系统为对转球磨机；所述筒体包括：用于容纳原材料的内腔体和设置于内腔体外的外腔体；所述加热系统包括：缠绕在所述球磨系统外腔体外壁上的电阻丝，所述电阻丝用于对所述原材料进行加热；位于所述电阻丝外的保温层，所述保温层用于对所述原材料进行保温。可选的，所述加热系统保温层的材料为保温棉。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的金属粉末制备方法中，在所述还原过程中对所述原材料进行第一细化处理，这样的做法能够实现对原材料细化的同时，增加原材料的还原程度，从而保证制备的金属粉末的纯度。此外，在所述还原过程中对所述原材料进行第一细化处理，能够使原材料摩擦生热，为原材料的还原提供部分能量，从而可以降低还原过程中的能耗，节约能源。可选方案中，对颗粒物进行熔炼前，对颗粒物进行模压处理，能够在去除颗粒物中杂质的同时，减少颗粒物中纯金属在熔炼过程中的挥发，提高成材率。此外，在对原材料进行还原或去除还原副产物的过程中，在相应设备中加入除氧剂，所述除氧剂能够吸收原材料周围环境中的氧气，降低原材料的氧化程度，进一步增加所制备的金属粉末的纯度。附图说明图1至图6是本专利技术的金属粉末制备方法一实施例各步骤的结构示意图；图7和图8是本专利技术的粉末制备装置的结构示意图。具体实施方式现有的金属粉末制备方法存在诸多问题，例如：氧含量高、纯度低。现结合现有技术金属粉末制备方法，分析所制备的金属粉末含氧量高、纯度低的原因：现有技术中通过真空炉对原材料加热进行还原处理，在所述还原处理的过程中，原材料颗粒度较大且处于静止状态，原材料与还原气体的接触面积小，从而导致原材料的还原程度低，进而使最终形成的金属粉末含氧量高、纯度低。为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种金属粉末制备方法及粉末制备装置，其中所述金属粉末制备方法包括：形成原材料；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，以形成粉末；所述粉末包括金属和还原副产物；去除粉末中的所述还原副产物，形成金属粉末。本专利技术的金属粉末制备方法中，在所述还原过程中对所述原材料进行第一细化处理，这样的做法能够实现对原材料细化的同时，增加原材料的还原程度，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属粉末制备方法，其特征在于，包括：形成原材料；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，以形成粉末；所述粉末包括金属和还原副产物；去除粉末中的所述还原副产物，形成金属粉末。

【技术特征摘要】
1.一种金属粉末制备方法，其特征在于，包括：形成原材料；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，以形成粉末；所述粉末包括金属和还原副产物；去除粉末中的所述还原副产物，形成金属粉末。2.如权利要求1所述的金属粉末制备方法，其特征在于，通过粉末制备装置对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理，所述粉末制备装置包括：球磨系统、加热系统和抽气充气系统；所述球磨系统为球磨机，包括筒体和驱动设备；对所述原材料进行还原处理，并在所述还原处理过程中对所述原材料进行第一细化处理的步骤包括：将所述原材料放入所述筒体内；通过抽气充气系统对所述筒体进行抽真空，并通入惰性气体；通过所述加热系统对原材料进行预热，使原材料活化；通过抽气充气系统向所述筒体内通入还原气体，对所述原材料进行还原处理；通过所述驱动设备使所述原材料受摩擦碰撞，以进行第一细化处理。3.如权利要求2所述的金属粉末制备方法，其特征在于，通过所述球磨系统的驱动设备使所述原材料受摩擦碰撞，以进行第一细化处理的步骤中，所述球磨系统的筒体中气压在0.1～10MPa的范围内。4.如权利要求2所述的金属粉末制备方法，其特征在于，所述金属粉末的材料为钛，所述原材料为熔盐电解产物含钛混合物，所述还原气体为氢气，所述还原处理为氢化处理。5.如权利要求4所述的金属粉末制备方法，其特征在于，对所述原材料进行氢化处理的步骤中，氢化温度为100～500摄氏度。6.如权利要求2所述的金属粉末制备方法，其特征在于，所述球磨系统为对转球磨机，所述筒体包括：用于旋转的内腔体和设置于内腔体外的外腔体；第一细化处理的步骤中，所述驱动设备带动所述内腔体绕自身转轴转动，使原材料受摩擦碰撞。7.如权利要求6所述的金属粉末制备方法，其特征在于，在第一细化处理过程中所述内腔体的转速大于50转每分钟，转动时间为10～15分钟。8.如权利要求1所述的金属粉末制备方法，其特征在于，形成原材料的步骤包括：提供颗粒物；对所述颗粒物进行模压处理，形成块体；对所述块体进行熔炼，形成所述原材料。9.如权利要求8所述的金属粉末制备方法，其特征在于，对所述原材料进行模压处理的步骤中，对所述颗粒物施加的压力为20～40KN，使所述块体的厚度小于或等于15mm。10.如权利要求2所述的金属粉末制备方法，其特征在于，形成粉末的过程中，在所述筒体内放入除氧剂，所述除氧剂的熔点高于对原材料进行预热时的预热温度。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴景晖，姚力军，张卫嘉，
申请(专利权)人：宁波创润新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33