專利名稱：金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬納米顆粒的表面處理技術(shù)，具體為一種金屬納米粉體 表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前世界各國(guó)在使用金屬納米粉體材料和非金屬納米粉體顆粒材料時(shí)都 不同程度的存在著粉體顆粒團(tuán)聚的問題，這樣就造成了在使用中的極大困難。 如噴涂、噴嵌、噴射等新型工藝就是因?yàn)榧{米金屬粉體顆粒的團(tuán)聚導(dǎo)致成型困 難或者基本無(wú)法執(zhí)行工藝和造成工藝器械嚴(yán)重?fù)p壞或者大大降低了器械的使 用壽命。
目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)金屬粉體材料使用技術(shù)存在的主要問題為，目前世界上多 數(shù)國(guó)家都使用化學(xué)法制作金屬納米粉體顆粒材料，化學(xué)法制作解決了在制作中 的團(tuán)聚問題，但是在金屬成為納米粉體顆粒材料后并沒有消除金屬顆粒表面的 張力，所以導(dǎo)致金屬粉體顆粒材料在使用中由于金屬顆粒表面張力所致而形成 的顆粒團(tuán)聚，從而導(dǎo)致在使用中添加化學(xué)分解劑進(jìn)行團(tuán)聚顆粒的分解才能正常 使用，但是這樣就會(huì)帶來(lái)使用難度的增加和化學(xué)污染，同時(shí)降低了使用效率。
另外化學(xué)法還存在著無(wú)法工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)、能耗高、污染大和加工成型二 次污染等問題。
專利申請(qǐng)?zhí)枮?006100481685記載了一種金屬納米粉體零界顆粒切割生 產(chǎn)工藝，該專利申請(qǐng)記載了一種全新的零界顆粒切割金屬納米粉體材料工藝， 以鐵粉為例，步驟包括，將鐵粉置于一10。C—15'C的加工溫度狀態(tài)下，然后對(duì)鐵粉顆粒進(jìn)行高速切割，每分鐘控制在5000 6000次，然后對(duì)切割后的鐵粉 顆粒已6000轉(zhuǎn)/分鐘的高頻研磨，再進(jìn)行物理還原，表面包覆處理，最后分級(jí) 分選即可得到產(chǎn)品。此項(xiàng)技術(shù)能夠加工出不同納米級(jí)別的鐵粉，利用該方法生 產(chǎn)出特定顆粒直徑的鐵粉具有以往技術(shù)無(wú)法生產(chǎn)出的優(yōu)異特性，而且經(jīng)過發(fā)明 人的研究發(fā)現(xiàn)，在該工藝中提高或者降低加工"切割"頻率并相應(yīng)地調(diào)整"加 工溫度"后也能生產(chǎn)出的各個(gè)不同級(jí)別的納米鐵粉或者其它金屬粉，而且特性 有著明顯的區(qū)別，經(jīng)過分級(jí)分選和配比后可廣泛用于不同行業(yè)或領(lǐng)域。該專利 申請(qǐng)所記載的技術(shù)方案是申請(qǐng)人在納米金屬粉末材料加工技術(shù)領(lǐng)域首次提出 了 "切割"這一加工的概念，利用研磨介質(zhì)之間的相對(duì)高速往復(fù)碰撞和摩擦即 可將原料金屬粉加工至納米級(jí)別，而這種研磨介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)的高速往復(fù)運(yùn) 動(dòng)的次數(shù)可以稱為"頻率"，其對(duì)原料的粉碎過程可稱為"切割"；并且提出了 具體的加工參數(shù)，并且通過實(shí)踐證明了通過設(shè)定相應(yīng)的"切割"頻率和控制相 應(yīng)的加工溫度就可以加工出優(yōu)質(zhì)納米鐵粉這一技術(shù)方案。
專利申請(qǐng)?zhí)枮?006101620469公開了一種金屬微、納米顆粒包覆工藝，該 申請(qǐng)的技術(shù)方案能在金屬粉體材料的表面形成一層厚度為lnm—3nm的高質(zhì) 量防氧化保護(hù)層，以下稱為"DQ包覆法"。想較傳統(tǒng)的納米金屬粉末的包覆工 藝，該技術(shù)方案包覆率更高，抗氧化時(shí)間更長(zhǎng)。
結(jié)合以上技術(shù)開發(fā)出更有效的防團(tuán)聚技術(shù)就成為當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的納米粉體表面張力所致而形成的顆粒 團(tuán)聚的問題而提供了一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的， 一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚
處理技術(shù)，方法是在-5匸——(TC的情況下，切割頻率設(shè)定在每分鐘5500次一 —6000次的情況下生產(chǎn)、加工粉體顆粒形狀為球體的納米鐵粉或者是有色金 屬納米粉體顆粒材料，再分別分選出(80nm為例)D3=31nm D25=61. lnm D50=80nm D75=86. 13nm D97=100. 6nm的顆粒分布集中的粉體材料，而后再 對(duì)金屬納米顆粒繼續(xù)厚度為2nm -3nm的防氧化包覆，使其防氧化時(shí)間達(dá)到 90小時(shí)以上，將包覆后的金屬納米粉體顆粒材料，在-5°C——(TC狀況下進(jìn)行 每分鐘6000轉(zhuǎn)/分一8000轉(zhuǎn)/分高速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨，粉體顆粒材料在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、 研磨中逐步將本身的表面張力消除，要求研磨時(shí)間控制在5分鐘-一8分鐘之 間，這時(shí)的粉體顆粒材料的表面張力幾乎為零，從而達(dá)到了粉體顆粒材料零團(tuán) 聚的目的。在達(dá)到粉體顆粒材料零團(tuán)聚目的的同時(shí)，還可以對(duì)粉體顆粒材料的 表面進(jìn)行研磨修飾，使其粉體顆粒表面光滑，利于未來(lái)的成型工藝。 本發(fā)明技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)一是從根本上解決了粉體顆粒材料在存放和使用中的 團(tuán)聚問題。
2、 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)二是解決了新型工藝在使用金屬納米粉體顆粒材料中， 因?yàn)閳F(tuán)聚而造成的難題。
3、 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)三是大大降低了粉體顆粒材料在使用中的成本，本技 術(shù)的使用成本只有美國(guó)粉體顆粒材料使用成本的1/5。
4、 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)四是大幅度提高了金屬納米粉體顆粒材料在新型工藝
中的使用價(jià)值。
5、 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)五是減少了新型成型工藝中器械損壞的概率，從原來(lái)的21%降低到本技術(shù)的1.31%。
6、本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)六是解決了成型中密度不一，強(qiáng)度不同，表面不光滑
的難題。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1， 一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)，方法是在-5 'C的情況下，切割頻率設(shè)定在每分鐘6000次的情況下生產(chǎn)、加工粉體顆粒形 狀為球體的納米鐵粉或者是有色金屬納米粉體顆粒材料，再分別分選出(80nm 為例)D3-31nm D25=61. lnm D50=80nm D75=86. 13nm D97=100. 6nm的顆粒 分布集中的粉體材料，而后再對(duì)金屬納米顆粒繼續(xù)厚度為2nm -3mn的防氧 化包覆，使其防氧化時(shí)間達(dá)到90小時(shí)以上，將包覆后的金屬納米粉體顆粒材 料，在-5"C狀況下進(jìn)行每分鐘8000轉(zhuǎn)/分高速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨，粉體顆粒材料在高 速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨中逐步將本身的表面張力消除，要求研磨時(shí)間控制在5分鐘一-8 分鐘之間。
以上的切割的具體操作可以參考背景技術(shù)中提到的金屬納米粉體零界顆 粒切割生產(chǎn)工藝，只是參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整即可。防氧化包覆操作可參考背景 技術(shù)金屬微、納米顆粒包覆工藝。
實(shí)施例2， 一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)，方法是在O 'C的情況下，切割頻率設(shè)定在每分鐘5500次的情況下生產(chǎn)、加工粉體顆粒形 狀為球體的納米鐵粉或者是有色金屬納米粉體顆粒材料，再分別分選出(80nm 為例)03=31咖D25=61.1nm D50=80nm D75=86. 13nm D97=100.6nm的顆粒 分布集中的粉體材料，而后再對(duì)金屬納米顆粒繼續(xù)厚度為2nm -3nm的防氧 化包覆，使其防氧化時(shí)間達(dá)到90小時(shí)以上，將包覆后的金屬納米粉體顆粒材料，在(TC狀況下進(jìn)行每分鐘6000轉(zhuǎn)/分高速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨，粉體顆粒材料在高 速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨中逐步將本身的表面張力消除，要求研磨時(shí)間控制在5分鐘-一8 分鐘之間。
實(shí)施例3， 一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)，方法是在-3 "C的情況下，切割頻率設(shè)定在每分鐘5750次的情況下生產(chǎn)、加工粉體顆粒形 狀為球體的納米鐵粉或者是有色金屬納米粉體顆粒材料，再分別分選出(80nm 為例)D3二31nm D25=61. lnm D50=80nm D75=86. 13nm D97=100.6訓(xùn)的顆粒 分布集中的粉體材料，而后再對(duì)金屬納米顆粒繼續(xù)厚度為2nm -3nm的防氧 化包覆，使其防氧化時(shí)間達(dá)到90小時(shí)以上，將包覆后的金屬納米粉體顆粒材 料，在-2"C狀況下進(jìn)行每分鐘7000轉(zhuǎn)/分高速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨，粉體顆粒材料在高 速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨中逐步將本身的表面張力消除，要求研磨時(shí)間控制在5分鐘-一8 分鐘之間。
權(quán)利要求
1、一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)，其特征是在-5℃——0℃的情況下，切割頻率設(shè)定在每分鐘5500次——6000次的情況下生產(chǎn)、加工粉體顆粒形狀為球體的納米鐵粉或者是有色金屬納米粉體顆粒材料，再分別分選出D3＝31nm D25＝61.1nm D50＝80nm D75＝86.13nm D97＝100.6nm的顆粒分布集中的粉體材料，而后再對(duì)金屬納米顆粒繼續(xù)厚度為2nm-3nm的防氧化包覆，使其防氧化時(shí)間達(dá)到90小時(shí)以上，將包覆后的金屬納米粉體顆粒材料，在-5℃——0℃狀況下進(jìn)行每分鐘6000轉(zhuǎn)/分--8000轉(zhuǎn)/分高速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨，粉體顆粒材料在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、研磨中逐步將本身的表面張力消除，要求研磨時(shí)間控制在5分鐘---8分鐘之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬納米顆粒的表面處理技術(shù)，具體為一種金屬納米粉體表面張力和顆粒團(tuán)聚處理技術(shù)。解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的納米粉體表面張力所致而形成的顆粒團(tuán)聚的問題。方法是在-5℃——0℃的情況下，切割頻率設(shè)定在每分鐘5500次——6000次的情況、下生產(chǎn)納米鐵粉或者是有色金屬納米粉體、顆粒材料，再分別分選出D3＝31nm、D25＝61.1nm、D50＝80nm、D75＝86.13nm、D97＝100.6nm的顆粒分布集中的粉體材料，而后再對(duì)金屬納米顆粒繼續(xù)厚度為2nm-3nm的防氧化包覆，在-5℃——0℃狀況下進(jìn)行每分鐘6000轉(zhuǎn)/分——8000轉(zhuǎn)/分高速運(yùn)轉(zhuǎn)研磨，要求研磨時(shí)間控制在5分鐘——8分鐘之間，這時(shí)的粉體顆粒材料的表面張力幾乎為零，從而達(dá)到了粉體顆粒材料零團(tuán)聚的目的。
文檔編號(hào)B22F1/00GK101433960SQ20081008019
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者王惠民 申請(qǐng)人:王惠民