本技術(shù):
是涉及制造銅鋁基冶金部件的原材料的制備方法領(lǐng)域,涉及使用噴霧干燥及焙燒還原方法生產(chǎn)超細(xì)銅鋁復(fù)合粉末的制備。
背景技術(shù):
銅鋁合金粉是制造銅鋁基冶金部件的原材料,在航空航天應(yīng)用、機(jī)械制造、3d打印機(jī)技術(shù)、汽車制造、電器設(shè)備等方面有十分廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用。超細(xì)銅鋁合金粉最重要的用途在于作為導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電填料,其粒度分布的寬窄直接決定了其導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性。通常認(rèn)為,銅鋁合金粉末粒度分布越窄,其比表面積越大,粒子之間的接觸更好,其導(dǎo)電性更好,電阻更小。將鋁粉作為導(dǎo)電填料,在交流電的應(yīng)用中顯示出了良好的低電阻、耐氧化及經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì),然而在直流電壓作用下,鋁容易發(fā)生遷移造成短路。銅粉作為導(dǎo)電填料與鋁粉相比有很好的抗遷移性,其導(dǎo)電性能更加優(yōu)異,銅粉的缺點(diǎn)是與鋁相比更容易被氧化。銅鋁合金粉可以有效集合了銅的抗遷移性、鋁的經(jīng)濟(jì)性,以及提高了銅的抗氧化性特點(diǎn),與單一的銅粉、鋁粉相比是更加優(yōu)良的導(dǎo)電填料。
現(xiàn)有的金屬粉末制備的常規(guī)方法是將兩種金屬粉末混合在一起,使用機(jī)械球磨的方法研磨,這種方法很難將兩種粉末混合均勻,且能耗巨大。銅包覆鋁粉也是常用的方法,即用電鍍的方法將銅包覆鋁粉,該方法制備的粉末粒度較大,且不能發(fā)揮兩種金屬的優(yōu)勢(shì)。第三種方法是熔融鋳造法,即將熔融態(tài)金屬高溫霧化冷卻,其金屬粉末粒度約為100μm以上,該方法制備的粉末由于其粒度不能控制到更小,其應(yīng)用受到極大限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供了一種新的超細(xì)銅鋁合金粉的制備方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種超細(xì)銅鋁合金粉的制備方法,包括以下步驟:
步驟1將混合有cucl2和alcl3的溶液高速霧化,通過(guò)形成的旋流,在180℃-230℃氣氛中快速干燥,生成混合金屬氯化物粉末;
步驟2:將步驟1所制備的產(chǎn)物收集后,加入到還原爐中,通入氫氣還原焙燒,將焙燒后所得到的產(chǎn)物收集、過(guò)篩即得到超細(xì)銅鋁合金粉。
進(jìn)一步的,產(chǎn)物超細(xì)銅鋁合金粉中金屬元素質(zhì)量百分含量分別控制在:銅的含量為20%-30%,鋁的含量為70%-80%。
所述步驟2中還原爐溫度控制在450℃-500℃,焙燒時(shí)間6h-10h。
所述超細(xì)銅鋁合金粉為類單晶顆粒狀,平均粒度為1μm。
本發(fā)明的有益效果是:產(chǎn)物為平均粒徑為1μm的類單晶顆粒合金粉,該合金粉末具有良好的流動(dòng)性、粒度分布均勻、高振實(shí)度,比表面積大等突出特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所用的裝置示意圖;
標(biāo)記含義如下:1、進(jìn)料系統(tǒng);2、熱風(fēng)系統(tǒng);3、噴霧干燥段;4、料倉(cāng);5、布袋收塵器;6、引風(fēng)機(jī);
圖2為本發(fā)明的工藝流程圖;
圖3為實(shí)施例1制備得到的超細(xì)銅鋁合金粉的sem圖;
圖4為實(shí)施例2制備得到的超細(xì)銅鋁合金粉的sem圖;
圖5為實(shí)施例3制備得到的超細(xì)銅鋁合金粉的sem圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
用去離子水配置溶液,其中溶液內(nèi)cucl2為0.31mol/l、alcl3為2.96mol/l,攪拌均勻。將混合溶液經(jīng)進(jìn)料系統(tǒng)1,用恒流泵控制合適的流量將溶液注入高速噴霧裝置中;霧化溶液進(jìn)入噴霧干燥爐中;熱風(fēng)系統(tǒng)2控制噴霧干燥的溫度為180℃;收集初步合成的混合金屬氯化物粉體于料倉(cāng)4中;控制引風(fēng)機(jī)6的風(fēng)力大小,布袋收塵器5捕獲小顆粒產(chǎn)物。將料倉(cāng)4、布袋收塵器5收集到的產(chǎn)物加入還原爐中,在爐溫450℃溫度下,通入氫氣,焙燒10h。將焙燒后所得到的產(chǎn)物收集、過(guò)篩即得到超細(xì)銅鋁合金粉。
實(shí)施例2
用去離子水配置溶液,其中溶液內(nèi)cucl2為0.39mol/l、alcl3為2.78mol/l,攪拌均勻。將混合溶液經(jīng)進(jìn)料系統(tǒng)1,用恒流泵控制合適的流量將溶液注入高速噴霧裝置中;霧化溶液進(jìn)入噴霧干燥爐中;熱風(fēng)系統(tǒng)2控制噴霧干燥的溫度為200℃;收集初步合成的混合金屬氯化物粉體于料倉(cāng)4中;控制引風(fēng)機(jī)6的風(fēng)力大小,布袋收塵器5捕獲小顆粒產(chǎn)物。將料倉(cāng)4、布袋收塵器5收集到的產(chǎn)物加入還原爐中,在爐溫470℃溫度下,通入氫氣,焙燒8h。將焙燒后所得到的產(chǎn)物收集、過(guò)篩即得到超細(xì)銅鋁合金粉。
實(shí)施例3
用去離子水配置溶液,其中溶液內(nèi)cucl2為0.47mol/l、alcl3為2.59mol/l,攪拌均勻。將混合溶液經(jīng)進(jìn)料系統(tǒng)1,用恒流泵控制合適的流量將溶液注入高速噴霧裝置中;霧化溶液進(jìn)入噴霧干燥爐中;熱風(fēng)系統(tǒng)2控制噴霧干燥的溫度為230℃;收集初步合成的混合金屬氯化物粉體于料倉(cāng)4中;控制引風(fēng)機(jī)6的風(fēng)力大小,布袋收塵器5捕獲小顆粒產(chǎn)物。將料倉(cāng)4、布袋收塵器5收集到的產(chǎn)物加入還原爐中,在爐溫500℃溫度下,通入氫氣,焙燒6h。將焙燒后所得到的產(chǎn)物收集、過(guò)篩即得到超細(xì)銅鋁合金粉。