一种超声喷雾法制备超细粉球的方法技术

技术编号:23302586 阅读:24 留言:0更新日期:2020-02-11 14:49
本发明专利技术公开了一种超声喷雾法制备超细粉球的方法,采用双溶液分散后超声波加高速雾化干燥,此粉球内部结构具备纳米粉体的微观效应;粉球性质稳定,且无团聚现象,分散性较高,具体良好流动性;本发明专利技术工艺参数调整方便,工艺简单,成本低。

Method for preparing ultrafine ball by ultrasonic spray method

【技术实现步骤摘要】
一种超声喷雾法制备超细粉球的方法
本专利技术涉及一种纳米材料制备的技术,具体涉及超细粉球的制备方法,属于纳米科技领域。
技术介绍
伴随着3D打印及吸波材料技术的飞速发展,对于超细粉体材料的要求也越来越高,3D打印材料要求所使用粉状增材具备良好的流动性与低温快速成形,以保证喷粉口喷粉流畅不堵塞,以及所需加热源非过高温度,以防止过高温度影响已成形部份以及加热源寿命不长。吸波材料要求对电磁波有效吸收并转化为热能,减少反射量。以上两种用途都对所用粉末提出更高要求,本专利技术是为了开发一种粉球,粉球由大量纳米级的粉体团聚而成,粉球尺寸为微米级,较大的尺寸保证了粉球使用时,用于3D打印时在干粉状态下保持良好的流动性以保证喷粉需求,在浆料状态下保持良好的稳定性,喷粉成形时,因内部结构为纳米级粉体,表面熔点非常低,可以在较低的加热源温度下快速成形;在作为吸波材料时附着在物体表面时,内部结构为粉体团聚体,可以将电磁波吸收进粉球内部而有效减少反射,吸收进粉球后,电磁波在粉球内部来回反射吸收转化为热能,从而达到吸波效果。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
中提出的粉球应用需求,研究设计出了一种超声喷雾法制备超细粉球的方法,其目的在于:提供一种内部结构为纳米粉体,外观为微粉级粉球,具有分散性高、流动性良好,尺寸均匀的超细粉球制备的方法。为实现上述目的,本专利技术的技术解决方案为:一种超声喷雾法制备超细粉球的方法,具体包括以下步骤:(一)首先取得目标纳米粉末;(二)将步骤(一)所述的纳米粉末加入分散剂中,进行充分混合成分散液,具体浓度以所需制备粉体而定,所需粉球直径越小,则分散液浓度越小;(三)将步骤(二)所制备的粉末分散液,加入挥发液中,此挥发液要求与分散液不相互溶解;(四)开启超声波,对步骤(三)所制备的混合液进行超声处理,通过超声形成的微小气球爆破力,将分散液打成微小的液滴悬浮在挥发液中,直至微小的液滴尺寸可以达到毫米级以下;(五)快速将此混合液通过高速雾化电机,在喷雾干燥设备内进行喷雾干燥,挥发液快速蒸发,分散液在喷雾干燥设备的高温气流中快速蒸发,分散液中所分散的纳米粉体就会浓缩团聚成为粉球,经过喷备干燥设备的高温气流,形成微米级的团聚超细粉球。进一步地,所述步骤(二)中所需分散剂为有机物,具备对纳米粉末的良好分散性。进一步地,所述步骤(二)在充分混合过程中,可以使用搅拌设备、超声分散设备或辊轧制浆设备。进一步地,所述步骤(三)中挥发液为水或醇类小分子量液体,且具备不与步骤(二)所用分散剂相互溶解,同时具有良好的易挥发性。优选地,所述步骤(一)中使用的粉末可以是多种纳米材料的混合物,从而制备性能更加优越的粉球。优选的,所述步骤(四)使用的超声波与所述步骤(五)的高速雾化电机安装在相近位置,以防止混合液中分散好的液滴聚集。本专利技术的有益效果:本专利技术采用双溶液分散后超声波加高速雾化干燥,具有以下优点:1)此粉球内部结构具备纳米粉体的微观效应;2)粉球性质稳定,且无团聚现象,分散性较高,具体良好流动性;3)工艺参数调整方便,工艺简单,成本低。附图说明图1为制备实施例所需的镍粉电镜照片。图2为制备粉球放大后的电镜照片。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。实施例一种超声喷雾法制备超细粉球的方法,具体步骤如下:1、向与生产系统相连通的收集系统内加入10L聚丙烯酸铵,启动乳化机搅拌,电机转速为1390r/min,传动比为1:1,然后加入1㎏80nm镍粉,制得浓度为10%的镍粉的聚丙烯酸铵分散液。2、启动超声波生产系统后,将镍粉的聚丙烯酸铵分散液加入至50L酒精溶液中,将超声波开启,将分散液在酒精溶液中充分搅拌混合均匀,形成微液滴悬浊液。3、开启喷雾干燥设备的加热气流,待喷雾干燥设备内温度达到干燥所需温度与气流速度时。4、通过计量泵,将此混合液加入高速雾化电机中,使用18000r/min转速,将此混合液从雾化电机喷液口快速喷出形成雾状。5、雾状液体尺寸可以达到毫米级,液体中的镍粉分散液滴尺寸更小,经过高温干燥气气,易挥发性的液体首先蒸发,分散剂也逐渐蒸发,此时其内部的镍粉逐渐浓缩,随着分散液的表面张力作用自我抱团成圆球状,在高温干燥气氛中干燥形成团聚的粉球。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声喷雾法制备超细粉球的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:/n(一)首先取得目标纳米粉末;/n(二)将步骤(一)所述的纳米粉末加入分散剂中,进行充分混合成分散液,具体浓度以所需制备粉体而定,所需粉球直径越小,则分散液浓度越小;/n(三)将步骤(二)所制备的粉末分散液,加入挥发液中,此挥发液要求与分散液不相互溶解;/n(四)开启超声波,对步骤(三)所制备的混合液进行超声处理,通过超声形成的微小气球爆破力,将分散液打成微小的液滴悬浮在挥发液中,直至微小的液滴尺寸可以达到毫米级以下;/n(五)快速将此混合液通过高速雾化电机,在喷雾干燥设备内进行喷雾干燥,挥发液快速蒸发,分散液在喷雾干燥设备的高温气流中快速蒸发,分散液中所分散的纳米粉体就会浓缩团聚成为粉球,经过喷备干燥设备的高温气流,形成微米级的团聚超细粉球。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声喷雾法制备超细粉球的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
(一)首先取得目标纳米粉末;
(二)将步骤(一)所述的纳米粉末加入分散剂中,进行充分混合成分散液,具体浓度以所需制备粉体而定,所需粉球直径越小,则分散液浓度越小;
(三)将步骤(二)所制备的粉末分散液,加入挥发液中,此挥发液要求与分散液不相互溶解;
(四)开启超声波,对步骤(三)所制备的混合液进行超声处理,通过超声形成的微小气球爆破力,将分散液打成微小的液滴悬浮在挥发液中,直至微小的液滴尺寸可以达到毫米级以下;
(五)快速将此混合液通过高速雾化电机,在喷雾干燥设备内进行喷雾干燥,挥发液快速蒸发,分散液在喷雾干燥设备的高温气流中快速蒸发,分散液中所分散的纳米粉体就会浓缩团聚成为粉球,经过喷备干燥设备的高温气流,形成微米级的团聚超细粉球。


2.如权利要求1所述的一种超声喷雾法...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵登永
申请(专利权)人:江苏博迁新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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