金属玻璃专用纳米铁粉制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米级铁粉，具体为一种金属玻璃专用纳米铁粉。解决了制作金属玻璃中原料质次价高的问题。步骤为对铁粉颗粒进行高速切割，生产纳米铁粉，然后高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选，在加工的同时要加入纯氧气，在金属粉体颗粒表面形成氧化层，在高温隧道炉中惰性气体Ｎ，让惰性气体充分渗透到金属粉体材料表面的氧化层中表面形成一层防氧化保护层。成本低廉，强度高、柔韧性好，能有效地净化空气，减少污染，超强疏水自洁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米级铁粉，具体为一种金属玻璃专用纳米铁粉。
技术介绍
金属玻璃是一种特殊的合金材料，通常金属原子都是有序排列的晶体结构，而在金属玻璃中，原子的排列如同液体或者玻璃一样杂乱无章。正是由于金属玻璃不寻常的微观结构及具有金属一样的硬度和韧性、塑料一样的可塑性，使得它成为一种有良好应用前景的未来材料。在晶体金属或者合金中，原子都是在一个被称为晶粒的区域内整齐排列，而晶粒之间的结合处就是这种合金材料最为脆弱的部位；但是金属玻璃的原子都无规律地紧密排列，根本不存在晶粒边界，内在组合没有缝隙，因此它的硬度更大，即使遭到外力重击，原子也很容易回复原位。同时还具有很强的抗腐蚀能力，不变性，重量轻；也正是由于没有晶粒的体积限制，金属玻璃很容易被制成仅10纳米的微型器件；而且，金属玻璃的非晶体结构使得它可以在低温下熔化，如同塑料般易于塑造成型。目前，市场上的玻璃是通过二氧化硅在高温情况下通过一定的工艺形成的，但是目前的玻璃存在着许多不尽人意的问题，如缺乏足够的韧性和可塑性，容易受到空气中污染物的污染。而国内外市场上出现的金属玻璃，均是采用贵金属(锆、钛、铜、镍、铂)制造的，这种新的金属玻璃材料中铂的含量超过60％，高昂的成本同样限制了它的广泛应用。不过，目前科学家已经能够用一些贱金属，比如铁或铜来制造金属玻璃。2003年，美国维吉尼亚大学的约瑟夫·普恩和加里·西弗赖特宣布，他们利用碳、铁和少量锰，成功研制出“钢玻璃”，这也是首次研制出没有磁性的钢。对于军事而言，因为用这种钢材料建造的轮船将更易于躲避雷达的探测。美国国防部还考虑用无毒的金属玻璃取代资源日益贫乏的铀来制作穿甲弹头等军事装备。专利申请号为200610048168.5公开了一种金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺，该专利申请记载了一种全新的零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺，以铁粉为例，步骤包括，将铁粉置于-10℃～+20℃(的零界加工温度状态下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，每分钟控制在4000～6000次优选6000次/分钟)，然后对切割后的铁粉颗粒4000～6000转/分钟(优选4000转/分钟)的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选。利用高频切割机具能够加工出不同纳米级别的铁粉，利用该方法生产出的特定颗粒直径的铁粉具有以往技术生产出的材料不同的优异特性，该工艺生产出的各个不同级别的纳米铁粉特性有着明显的区别，经过分级筛选和配比后可广泛用于不同行业或领域。
技术实现思路
本专利技术为了解决制作金属玻璃中原料质次价高的问题而提供了一种金属玻璃专用纳米铁粉本专利技术是由以下技术方案实现的一种金属玻璃专用纳米铁粉，是由以下方法制得，在-5℃——35℃的情况下，对铁粉颗粒进行高速切害，在每分钟4500次——5000次的高频切割次数情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4000～6000转/分钟(优选4000转/分钟)的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选，得到(100nm为例)D3＝25nm D25＝50nm D50＝100nm D75＝120nm D97＝135nm的颗粒分布较为分散的粉体材料，在加工的同时要加入3％-20％的纯氧气，在金属粉体颗粒表面形成厚度为1nm——2nm的氧化层，在高温隧道炉中，将温度调整到50℃-510℃之间，按4∶6比例注入露点≤6-10的惰性气体N和He，注入时间控制在30分钟——45分钟，让惰性气体充分渗透到金属粉体材料表面的氧化层中，这样，在金属粉体材料的表面形成一层厚度为2nm-3nm的防氧化保护层。在上述方案基础上，一种金属玻璃专用纳米铁粉，是由以下方法制得，在5℃-20℃的情况下，对铁粉颗粒进行高速切割，在每分钟4700次的高频切割次数情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4000转/分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选，得到D3＝25nmD25＝50nm D50＝100nm D75＝120nm D97＝135nm的颗粒分布较为分散的粉体材料，在加工的同时要加入10％-15％的纯氧气，在金属粉体颗粒表面形成厚度为1nm-2nm的氧化层，在高温隧道炉中，将温度调整到100℃-350℃之间，按4∶6比例注入露点≤6-10的惰性气体N和He，注入时间控制在35分钟——40分钟，让惰性气体充分渗透到金属粉体材料表面的氧化层中，这样，在金属粉体材料的表面形成一层厚度为2nm-3nm的防氧化保护层。本专利技术技术优势1、成本低廉，工艺相对简单，容易普及。2、强度高、柔韧性好。是目前最好的工业用钢材料的3倍，柔韧性则是钢的10倍。3、被动污染为零，成为真正的“自净玻璃”，永远保持光洁明亮。在自洁的同时，这种纳米金属玻璃还能不断分解甲醛、苯、氨气等有害气体，杀灭室内空气中的各种细菌和病毒，有效地净化空气，减少污染。4、自净玻璃可以与太阳光线中的紫外线反应，会产生双重作用其一是催化作用，即可以使可见光中的远紫外线分解落在玻璃上的有机物，使有机污物化为乌有；其二它能使玻璃表面变成亲水性的，能把雨点或雾气变成一个薄层而使玻璃表面湿润，并洗掉玻璃表面的脏物。5、透明度好于其它贵金属制造的金属玻璃， 纳米金属玻璃对光的反射率只有0.2％而贵金属玻璃对光的反射率大约都在2％到3％之间。6、车的风挡玻璃上，独特纳米结构模仿自然界荷叶超强疏水自洁功能，雨水在风挡玻璃上尤如落在荷叶上迅速滑落，可取代雨刷，且无死角，越是雨大，越见本色。超强防紫外线。冬季停放在露天的车辆难以在玻璃表面形成大面积薄冰，并可轻易去除。具体实施例方式实施例1一种金属玻璃专用纳米铁粉，是由以下方法制得，在-5℃的情况下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，在每分钟4800次的高频切割次数情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒6000转/分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选，得到(100nm为例)D3＝25nm D25＝50nm D50＝100nm D75＝120nm D97＝135nm的颗粒分布较为分散的粉体材料，在加工的同时要加入3％的纯氧气，在金属粉体颗粒表面形成厚度为1nm-2nm的氧化层，在高温隧道炉中，将温度调整到50℃之间，按4∶6体积比例注入露点≤6-10的惰性气体N和He，注入时间控制在40分钟，让惰性气体充分渗透到金属粉体材料表面的氧化层中，这样，在金属粉体材料的表面形成一层厚度为2nm-3nm的防氧化保护层。在切割加工的过程中使用了高频切割机、电子分裂机、提纯炉、氮气发生器、旋风分级机、抛光机、高频研磨机等设备。实施例2一种金属玻璃专用纳米铁粉，是由以下方法制得，在35℃的情况下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，在每分钟4700次的高频切割次数情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒4000转/分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选，得到(100nm为例)D3＝25nm D25＝50nm D50＝100nm D75＝120nm D97＝135nm的颗粒分布较为分散的粉体材料，在加工的同时要加入20％的纯氧气，在金属粉体颗粒表面形成厚度为1nm-2nm的氧化层，在高温隧道炉中，将温度调整到510℃，按4∶6比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属玻璃专用纳米铁粉，其特征是由以下方法制得，在－５℃－３５℃的情况下，对铁粉颗粒进行高速切割，在每分钟４５００次－５０００次的高频切割次数情况下生产纳米铁粉，然后对切割后的铁粉颗粒４０００～６０００转／分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面处理，即可得到产品，最后分级分选，得到Ｄ３＝２５ｎｍＤ２５＝５０ｎｍＤ５０＝１００ｎｍＤ７５＝１２０ｎｍＤ９７＝１３５ｎｍ的颗粒分布较为分散的粉体材料，在加工的同时要加入３％－２０％的纯氧气，在金属粉体颗粒表面形成厚度为１ｎｍ－２ｎｍ的氧化层，在高温隧道炉中，将温度调整到５０℃－５１０℃之间，按４∶６比例注入露点≤６－１０的惰性气体Ｎ和Ｈｅ，注入时间控制在３０分钟－４５分钟，让惰性气体充分渗透到金属粉体材料表面的氧化层中，这样，在金属粉体材料的表面形成一层厚度为２ｎｍ－３ｎｍ的防氧化保护层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王惠民，
申请(专利权)人：王惠民，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]