大粒径金属钼粉的制备方法技术

大粒径金属钼粉的制备方法，包括：粒度在5～100μm之间的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒于350～400℃下焙烧，得到三氧化钼；三氧化钼经过两段氢还原得到金属钼粉，其粒度大于5μm。大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法包括：用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液，将其pH调节为1～2，温度调节为70～90℃，得到第一钼酸铵溶液；第一钼酸铵溶液恒温搅拌3～5min，结晶，过滤，得到β型四钼酸铵晶种；用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液，将钼酸铵溶液的pH值调节为5～7，温度调节为70～90℃，得到第二钼酸铵溶液；β型四钼酸铵晶种在第二钼酸铵溶液中，室温静置，得到大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒。β型四钼酸铵单晶颗粒。β型四钼酸铵单晶颗粒。

【技术实现步骤摘要】
大粒径金属钼粉的制备方法


[0001]本申请属于增材制造
，具体涉及大粒径金属钼粉的制备方法。

技术介绍

[0002]目前市场上存在的大粒度钼粉的制备方法主要包括机械造粒法、等离子造粒法和流化床还原法。
[0003]机械造粒法是通过在钼粉中加入一定粘结剂，在模具或造粒设备中进行机械压制，然后脱除粘结剂，在真空烧结炉中烧结成一定尺寸的钼颗粒团。这种方法操作简单，但造粒后的钼粉流动性不大。
[0004]等离子造粒法是将钼粉末在几千度的高温等离子火焰心部加热，使颗粒表面熔化，在自由下落过程中由于表面张力开始球化，通过冷却介质将液滴冷凝成大颗粒球形钼粉。该方法获得的钼粉有较好的物理特性，但设备投资过大。
[0005]近年来，美国的S.M.Tuominen等通过两阶段流化床还原法直接把粒状或粉末状的MoO3还原成金属钼粉。一段还原温度为400～650℃，采用氨作为还原气体将MoO3还原为MoO2；二段还原温度为700～1400℃，采用氢气作为还原气体，此时MoO2还原成Mo。该方法生产出的钼粉流动性好，烧结致密度高，实用性差，目前尚未见到该方法在金属钼增材制造中的实际应用。
[0006]目前市场上存在的大颗粒钼粉的制备技术中，机械造粒技术操作简单，但粉末流动性差，不利于3D打印和热喷涂领域的应用；等离子造粒技术和流化床还原法制备的钼粉物理性能良好，但操作复杂、设备投资大、成本高昂、实用性不够，不适宜工业批量生产。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，一些实施例公开了大粒径金属钼粉的制备方法，该制备方法包括：
[0008]粒度在5～100μm之间的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒于350～400℃下焙烧，得到三氧化钼；
[0009]三氧化钼经过两段氢还原，得到金属钼粉，其粒度大于5μm。
[0010]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法包括：
[0011]用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液，将钼酸铵溶液的pH调节为1～2，溶液温度调节为第一温度70～90℃，得到第一钼酸铵溶液；
[0012]第一钼酸铵溶液在第一温度下恒温搅拌3～5min，结晶，过滤，得到β型四钼酸铵晶种；
[0013]用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液，将钼酸铵溶液的pH值调节为5～7，温度调节为70～90℃，得到第二钼酸铵溶液；
[0014]将得到的β型四钼酸铵晶种放置在第二钼酸铵溶液中，室温静置，β型四钼酸铵晶种生长为大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒产物，其粒径在5～100μm之间。
[0015]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，采用硝酸调整第一钼酸铵溶液的pH为1～2，采用硝酸调整第二钼酸铵溶液的pH为5～7。
[0016]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，还包括将得到的β型四钼酸铵晶种进行烘干的步骤，烘干温度不超过60℃。
[0017]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，工业钼酸铵的粒度在0.7～1.1μm之间，D50为0.99μm。
[0018]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，第一钼酸铵溶液的第一温度与第二钼酸铵溶液的第二温度控制为相同。
[0019]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，第一钼酸铵溶液的浓度与第二钼酸铵溶液的浓度控制为相同。
[0020]一些实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，三氧化钼经过两段氢还原具体包括：
[0021]一段还原：三氧化钼在第一温度500～650℃下被湿氢还原，氢气流量为100～200ml/min，湿氢温度为40～60℃；
[0022]二段还原：一段还原得到的产物在第二温度900～1050℃下被湿氢气还原，氢气流量为100～200ml/min，湿氢温度为40～60℃。
[0023]另一方面，一些实施例公开了大粒径金属钼粉，由大粒径金属钼粉的制备方法制备得到，粒径大于5μm。
[0024]实施例公开的大粒径金属钼粉的制备方法，利用β型四钼酸铵在还原过程中的粒度遗传特性，以粒径在5～100μm之间的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒为原料，经过焙烧和两段氢还原工艺，得到了粒径大于5μm的金属钼粉；同时还以工业钼酸铵为原料，能够控制制备粒径在5～100μm之间的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒；整体工艺简单，易于操作，在金属钼增材制造领域有良好应用前景。
附图说明
[0025]图1实施例1金属钼粉扫描电镜图
[0026]图2实施例1金属钼粉粒度分布图
[0027]图3比较例1金属钼粉扫描电镜图
[0028]图4比较例1金属钼粉粒度分布图
[0029]图5实施例2工业钼酸铵形貌图
[0030]图6实施例2大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒不同生长阶段示意图
[0031]图7实施例2不同成长时间对应的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒形貌图
[0032]图8晶粒层生长理论结构示意图
具体实施方式
[0033]在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本申请实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本申请中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本申请公开的内容。
[0034]除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本申请中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
[0035]本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于
±
5％，如小于或等于
±
2％，如小于或等于
±
1％，如小于或等于
±
0.5％，如小于或等于
±
0.2％，如小于或等于
±
0.1％，如小于或等于
±
0.05％。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据，仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1～5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。除非与上下文冲突，本文述及的第一、第二仅为区别不同的主体，并不代表时间、位置等意义上的先后顺序。
[0036]在本文中，包括权利要求书中，连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大粒径金属钼粉的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：粒度在5～100μm之间的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒于350～400℃下焙烧，得到三氧化钼；三氧化钼经过两段氢还原，得到金属钼粉，其粒度大于5μm。2.根据权利要求1所述的大粒径金属钼粉的制备方法，其特征在于，所述大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法包括：用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液，将钼酸铵溶液的pH调节为1～2，溶液温度调节为第一温度70～90℃，得到第一钼酸铵溶液；第一钼酸铵溶液在第一温度下恒温搅拌3～5min，结晶，过滤，得到β型四钼酸铵晶种；用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液，将钼酸铵溶液的pH值调节为5～7，温度调节为70～90℃，得到第二钼酸铵溶液；将得到的β型四钼酸铵晶种放置在第二钼酸铵溶液中，室温静置，所述晶种生长为大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒产物，其粒径在5～100μm之间。3.根据权利要求2所述的大粒径金属钼粉的制备方法，其特征在于，采用硝酸调整所述第一钼酸铵溶液的pH为1～2，采用硝酸调整所述第二钼酸铵溶液的pH为5～7。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆奎，吴小超，张静，杨凯军，王成铎，何季麟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：