專利名稱：微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微細(xì)(粒徑在I 5微米之間)球形鋁粉的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
球形鋁粉可以用作化工原料、固體火箭推進(jìn)劑、電子漿料等，尤其是高純度的微細(xì)球形鋁粉是硅太陽(yáng)能電池背漿的主要原材料，國(guó)內(nèi)外用量很大。目前，生產(chǎn)微細(xì)球形鋁粉的工業(yè)方法主要是氮?dú)忪F化法。氮?dú)忪F化法又分為很多種類，主要是高壓氮?dú)忪F化法和超音速氮?dú)忪F化法。氮?dú)忪F化法生產(chǎn)的鋁粉為球形，純度相對(duì)較高，粒度分布比較寬，大約為廣100微米，分散性差，活性低，能適合硅太陽(yáng)能電池背漿的微細(xì)鋁粉所占比例很小，有一半以上不能用，只能用到煙花爆竹行業(yè)，對(duì)于這樣的高純鋁粉來(lái)說是一種浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種使生產(chǎn)出來(lái)的鋁粉形狀為球形，分散性好，活性高、粒度分布均勻，粒徑在I 5微米之間的微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，制備步驟包括( I)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將粗鋁粉在球磨機(jī)中球磨，粉碎成細(xì)小片狀鋁粉(片狀仍為微米級(jí)范圍，肉眼仍看做是粉狀)，片厚為O. 2^0. 6微米、直徑為2飛微米，球磨時(shí)間為2 10h ；(2)將步驟(I)中的細(xì)小片狀鋁粉放入送粉器中，用惰性氣體置換等離子體噴涂系統(tǒng)內(nèi)的氣體至無(wú)氧氣氛，然后啟動(dòng)等離子體噴涂系統(tǒng)，調(diào)節(jié)等離子體噴涂系統(tǒng)內(nèi)噴槍的電流和電壓使得等離子體噴槍的功率達(dá)到設(shè)定值；(3)啟動(dòng)送粉器，使步驟(I)的細(xì)片狀鋁粉在氣體輸送下穿過等離子體噴槍的等離子弧，經(jīng)過等離子弧的加熱，細(xì)片狀鋁粉熔化成小液滴，進(jìn)入冷卻釜在冷卻釜中被急速冷卻成為微細(xì)球形鋁粉。本發(fā)明步驟(I)所述粗鋁粉的粒徑為51 500微米。本發(fā)明步驟(2)所述惰性氣體是氬氣、氦氣等中的一種或兩種以上。本發(fā)明步驟(3)所述的等離子體噴槍的功率為30 200KW，優(yōu)選為50 80KW。本發(fā)明步驟(3)中所述的送粉器，送粉速率為20 50Kg/h。本發(fā)明步驟(3)中所述的氣體為氬氣、氦氣中的一種或兩種以上。本發(fā)明微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法的詳細(xì)過程還可描述如下粗鋁粉經(jīng)球磨機(jī)磨成細(xì)小的片狀鋁粉，細(xì)小片狀鋁粉作為原料，放入送粉器中，用氬氣置換整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的空氣，使系統(tǒng)內(nèi)處于無(wú)氧狀態(tài)；啟動(dòng)等離子噴涂系統(tǒng)，調(diào)節(jié)等離子噴涂系統(tǒng)中的等離子噴槍的功率到3(T200KW，開啟送粉器開始進(jìn)料；細(xì)片狀鋁粉在氬氣的輸送下，通過一個(gè)連接送粉器和等離子噴槍的管子進(jìn)入等離子噴槍，并穿過等離子噴槍的等離子體弧，產(chǎn)生等離子弧的氣體為氬氣、氫氣、氦氣中的一種或兩種以上；細(xì)片狀的鋁粉經(jīng)過等離子弧的瞬間加熱被熔化成小液滴，小液滴隨著產(chǎn)生等離子弧的氣體進(jìn)入冷卻釜，在冷卻釜中，小液滴被冷卻氣體急劇冷卻，在表面張力的作用下，小液滴凝固成球形的固體鋁粉。經(jīng)過兩次粉塵過濾器過濾后鋁粉被收集下來(lái)；粗大的鋁粉經(jīng)過球磨破碎，等離子體弧加熱，冷卻凝固后成為微細(xì)球狀招粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明生產(chǎn)出來(lái)的鋁粉形狀為球形，分散性好，活性高、粒度分布均勻，粒徑在I 5微米之間，粒徑分布窄，可以完全應(yīng)用于硅太陽(yáng)能電池背漿的微細(xì)鋁粉，因此，使得原料得到充分利用，生產(chǎn)效率高，材料沒有浪費(fèi)。


附圖本發(fā)明鋁粉制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例I、將粒徑為100微米的鋁粉放入行星球磨機(jī)中，在氮?dú)猸h(huán)境下球磨3小時(shí)，得到厚約
0.5微米，直徑約4微米的細(xì)片狀鋁粉，將鋁片放入送粉器中，用氬氣置換等離子噴涂系統(tǒng)內(nèi)的空氣，使系統(tǒng)內(nèi)為無(wú)氧狀態(tài)，啟動(dòng)等離子噴涂系統(tǒng)，調(diào)節(jié)等離子噴涂系統(tǒng)中的等離子噴槍的功率為60KW，待等離子噴槍的等離子體弧穩(wěn)定后，啟動(dòng)送粉器，送粉速率為25Kg/h，細(xì)片狀鋁粉在氬氣的輸送下，通過一個(gè)連接送粉器和等離子噴槍的管子進(jìn)入等離子噴槍，并穿過等離子體弧，產(chǎn)生等離子體的氣體是氬氣和氫氣；細(xì)片狀的鋁粉經(jīng)過等離子弧的瞬間被加熱熔化成小液滴，小液滴隨著等離子氣體進(jìn)入冷卻釜，在冷卻釜中，小液滴被冷卻氣體(氬氣、氮?dú)獾染?急劇冷卻，在表面張力的作用下，小液滴凝固成球形的固體鋁粉。經(jīng)過兩次粉塵過濾器過濾后鋁粉被收集下來(lái)。生產(chǎn)所得的鋁粉為球形粉末，平均粒徑為2微米。實(shí)施例2、將50微米的鋁粉放入行星球磨機(jī)中，在氮?dú)猸h(huán)境下球磨2. 5小時(shí)，得到厚約O. 2微米，直徑約3. 5微米的細(xì)片狀鋁粉，將鋁片放入送粉器中，對(duì)等離子噴涂系統(tǒng)內(nèi)的氣體進(jìn)行置換，使系統(tǒng)內(nèi)為無(wú)氧狀態(tài)，啟動(dòng)等離子噴涂系統(tǒng)，調(diào)節(jié)等離子噴槍的功率為60KW，待等離子噴槍的等離子體弧穩(wěn)定后，啟動(dòng)送粉器，送粉器的速率為30Kg/h，后續(xù)工序同實(shí)施例
1。生產(chǎn)的鋁粉為球形粉末，平均粒徑為2.2微米。
權(quán)利要求
1.一種微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，其特征在于制備步驟包括 (O在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將粗鋁粉在球磨機(jī)中球磨，粉碎成細(xì)小片狀鋁粉:片厚為O. 2^0. 6微米，直徑為2飛微米，球磨時(shí)間為2 IOh ； (2)將步驟(I)中的細(xì)小片狀鋁粉放入送粉器中，用惰性氣體置換等離子體噴涂系統(tǒng)內(nèi)的氣體至無(wú)氧氣氛，然后啟動(dòng)等離子體噴涂系統(tǒng)，調(diào)節(jié)等離子體噴涂系統(tǒng)中的等離子噴槍的電流和電壓使得等離子體噴槍的功率達(dá)到設(shè)定值； (3)啟動(dòng)送粉器，使步驟(I)的細(xì)片狀鋁粉在氣體輸送下穿過等離子體噴槍的等離子弧，經(jīng)過等離子體噴槍的等離子弧的加熱，細(xì)片狀鋁粉熔化成小液滴，進(jìn)入冷卻釜在冷卻釜中被急速冷卻成為微細(xì)球形鋁粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(I)所述粗鋁粉的粒徑為51 500微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)所述惰性氣體是氮?dú)?、IS氣、氦氣中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)所述的等離子體噴槍的功率為30 200KW。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)所述的等離子體噴槍的功率為50 80KW。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)中所述的送粉器的送粉速率為20 50Kg/h。
全文摘要
本發(fā)明公開一種微細(xì)球形鋁粉的生產(chǎn)方法，制備步驟包括在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將粗鋁粉在球磨機(jī)中球磨，粉碎成細(xì)小片狀鋁粉；片狀鋁粉放入送粉器中，用惰性氣體置換等離子體噴涂系統(tǒng)內(nèi)的氣體至無(wú)氧氣氛，然后啟動(dòng)等離子體噴涂系統(tǒng)，調(diào)節(jié)等離子體噴槍的功率達(dá)到設(shè)定值；啟動(dòng)送粉器，使鋁粉在氣體輸送下穿過等離子體噴槍的等離子弧，經(jīng)過等離子體噴槍的等離子弧的加熱，細(xì)片狀鋁粉熔化成小液滴，在冷卻釜中，被急速冷卻成為微細(xì)球形鋁粉。本發(fā)明具有生產(chǎn)出來(lái)的鋁粉形狀為球形，分散性好，活性高、粒度分布均勻，粒徑在1～5微米之間，粒徑分布窄，能完全應(yīng)用于硅太陽(yáng)能電池背漿的微細(xì)鋁粉，使得原料得到充分利用，生產(chǎn)效率高，材料沒有浪費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22F9/08GK102909386SQ201210388910
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者高書娟, 毛國(guó)平, 王海勇, 侯光強(qiáng), 王利平 申請(qǐng)人:江蘇博遷光伏材料有限公司