大粒度(和高流動性)鉬粉制備技術研究
大粒度(和高流動性)鉬粉主要用于精密器件的焊接和噴涂,其物性指標主要有:大粒度(≥10 μm)、大松裝密度(3.0~5.0g/cm)、良好的流動性(10~30 s/50 g)。相對費氏粒度一般為5μm以下,粒度分布基本呈正態(tài)分布,松裝密度在0.9~1.3g/cm之間,鉬粉形貌為不規(guī)則顆粒團,流動性較差(霍爾流速計無法測出)的常規(guī)鉬粉而言,這類鉬粉的制備難點主要有3點:粒度大、密度大、流動性好。滿足這3點要求的理想鉬粉形貌是大直徑的實心球體,這與常規(guī)鉬粉非規(guī)格松散顆粒團的形貌截然不同。一般地,鉬粉增大改形技術主要有化學法和物理法兩大類。
(1)化學法
制備出大粒度鉬酸銨單晶塊狀顆粒,按照遺傳性原理,通過后續(xù)焙燒、還原,制備出大粒度的鉬粉真顆粒(常規(guī)鉬粉顆粒實際上是許多小顆粒的團聚體),隨后進行一定的機械處理,獲得形貌圓整、密度大、尺寸大的鉬粉顆粒。這種方法理論上可行,但是制備大單晶鉬酸銨顆粒的難度較大,而且后續(xù)鉬粉尺寸和形貌的遺傳性量化規(guī)律不明確,工藝流程較長。
(2)機械造粒技術 將加有粘結(jié)劑的混合鉬粉在模具或造粒設備中,通過機械壓制得到一定尺寸,然后脫除粘結(jié)劑,燒結(jié)成一定強度的規(guī)則顆粒團。這種方法原理簡單,但實驗表明,這種方法增大鉬粉粒度較為簡單,但對流動性改進不大。
(3)等離子造粒技術
等離子造粒技術,在粉末改形方面應用由來已久,其原理是,在保護氣氛下,通過一定途徑將粉末送入等離子火焰心部,利用高達幾千攝氏度的高溫使粉末顆粒熔化,然后在自由下落過程中利用液滴的表面張力自行球化,球形液滴經(jīng)過冷卻介質(zhì)激冷呈大粒度、高密度球形粉末。這種方法獲得的粉末具有很好的物性指標,市場前景廣闊,但其技術難度較大,特別在粉末輸送和保護氣氛的保持、成品的冷卻收集等方面較為困難,設備投資大,保養(yǎng)比較困難。
(4)流化床還原法
鉬粉的流化床還原法由美國Carpenter提出,通過2階段流化床還原直接把粒狀或粉末狀的MoO3還原成金屬鉬粉。第1階段采用氨作流態(tài)化還原氣體, 在400~650 ℃下把MoO3還原為MoO2;第2階段采用氫氣作流態(tài)化還原氣體,在700~1 400 ℃下將MoO2還原成金屬Mo。由于在流化床內(nèi),氣-固之間能夠獲得最充分的接觸,床內(nèi)溫度最均勻,因而反應速度快,能夠有效地實現(xiàn)對鉬粉粒度和形狀的控制,所以該方法生產(chǎn)出的鉬粉顆粒呈等軸狀,粉末流動性好,后續(xù)燒結(jié)致密度高。這種方法尚未見到具體生產(chǎn)應用的信息。 |