專利名稱：一種微米級超細(xì)鐵粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微米級超細(xì)鐵粉的制備方法，屬金屬微米級超細(xì)粉末的制備工藝 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超細(xì)鐵粉因其特有的電、磁、光及化學(xué)等特性，用途很廣泛，近年來已經(jīng)在如下領(lǐng) 域得到了應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。1)藥物載體利用納米技術(shù)和先進(jìn)的生物技術(shù)相結(jié)合，將超細(xì)鐵粉作為載體，可 以使藥物在外磁場作用下引導(dǎo)到病變部位，使其發(fā)揮特殊的醫(yī)療作用；
2)磁記錄材料超細(xì)鐵粉到達(dá)具有單磁疇結(jié)構(gòu)時(shí)，矯頑力很高，單位面積儲存的信息 量大，利用它制作的磁記錄材料是一種優(yōu)良的高密度磁記錄介質(zhì)；
3)磁性液體當(dāng)粒徑小于5nm時(shí)，F(xiàn)e粉會(huì)發(fā)生超順磁轉(zhuǎn)變，超細(xì)！^粉帶動(dòng)被表面活 性劑包裹的液體一起運(yùn)動(dòng)，在磁場作用下，具有很好的磁性。可以用于磁性液體比重計(jì)、磁 性液體潤滑、以及制成磁阻尼元件等；
4)電磁波吸收材料性能良好的超細(xì)鐵粉可與鈷、鎳及其合金制成磁性纖維，其形成 的屏蔽層既可以阻礙電磁波輻射，又能防止其它電磁波干擾，可生產(chǎn)綠色環(huán)保產(chǎn)品從而達(dá) 到保護(hù)人類健康的目的；
5)汽車零部件超細(xì)鐵粉可以用來加工鐵基零件，由于其顆粒細(xì)小所生產(chǎn)的汽車連 桿以其優(yōu)異的力學(xué)性能和更加低廉的成本已逐步取代鍛造的產(chǎn)品；
6)汽車尾氣的催化劑超細(xì)鐵粉可與Ni、Fe2O3混合燒結(jié)，其燒結(jié)體可以代替貴金屬 作為汽車尾氣的催化劑，是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的尾氣凈化劑；
由于超細(xì)鐵粉應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用量不斷擴(kuò)大，對超細(xì)鐵粉的需求量逐年攀升，而傳統(tǒng)的 鐵粉生產(chǎn)工藝很難于制得微米級的超細(xì)鐵粉，因此發(fā)展制備超細(xì)鐵粉的技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)
O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微米級超細(xì)鐵粉的制備方法。本發(fā)明一種微米級超細(xì)鐵粉的制備方法，其特征在于具有以下的過程和步驟
a.采用粉末粒度為200 400目！^e2O3粉末為原料；加入一定量的酒精作為球磨分散 劑，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，并使其充分研磨粉碎；酒精的加入量以原料粉末的質(zhì)量為 計(jì)量基準(zhǔn)，即Ikg原料使用70ml酒精比例關(guān)系進(jìn)行配料；球磨工藝參數(shù)為球料比5 :1，球 磨轉(zhuǎn)速250-300 r/min，球磨時(shí)間48_7h，得到5-0. 35 μ m的氧化鐵粉；
b將上述氧化鐵粉末經(jīng)烘干處理后，平鋪在鐵舟之中，放入管狀加熱爐，并在惰性氣 體保護(hù)氣氛中加熱，隨后通入氫氣進(jìn)行還原，氫氣的流量為^0-300ml /min，還原溫度在 280 360°C之間，還原時(shí)間為5 20分鐘，最終得到3-0. 28 μ m的鐵粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)如下所述
(1)I^2O3粉末脆易粉碎，采用高能球磨并添加分散劑可獲得微納米粒級的粉末，甚至可 達(dá)納米級，這種氧化鐵粉末比表面大活性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的被還原性；
(2)采用280 360°C的還原溫度和5 20分鐘的還原時(shí)間，具有低溫快速還原效應(yīng)， 還原率高，還原得到鐵粉粒度細(xì)；
(3)節(jié)能和環(huán)保，常規(guī)還原通常要在800°C左右的溫度、1-2小時(shí)的還原時(shí)間，因此本發(fā) 明所消耗的能量比傳統(tǒng)的氧化鐵還原要低得多。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中球磨48小時(shí)氧化鐵粉末和360°C還原15分鐘的透射電鏡 (TEM)照片圖。其中A為球磨氧化鐵粉末，B為還原鐵粉。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中球磨72小時(shí)氧化鐵粉末和360°C還原15分鐘的透射電鏡 (TEM)照片圖。其中A為球磨氧化鐵粉末，B為還原鐵粉。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。 實(shí)施例本實(shí)施例中超細(xì)鐵粉的制備過程和步驟如下
(1).采用粉末粒度為200 400目！^e2O3粉末為原料，(其成分見表1)。以酒精作為 球磨分散劑，加入量為以每kg料70ml計(jì)；在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行球磨使其粉碎；球磨工藝 條件為球料比5 :1，球磨轉(zhuǎn)速250 r/min，球磨時(shí)間48-7 ι。球磨后粉末經(jīng)烘干處理，獲得 微納米氧化鐵粉末，所獲得的氧化鐵粉粒度與球磨時(shí)間的關(guān)系見表2。表1氧化鐵粉主要成分(wt%)
權(quán)利要求
1. 一種微米級超細(xì)鐵粉的制備方法，其特征在于具有以下的制備過程和步驟 a.采用粉末粒度為200 400目！^e2O3粉末為原料；加入一定量的酒精作為球磨分散 劑，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，并使其充分研磨粉碎；酒精的加入量以原料粉末的質(zhì)量為 計(jì)量基準(zhǔn)，即Ikg原料使用70ml酒精比例關(guān)系進(jìn)行配料；球磨工藝參數(shù)為球料比5 :1，球 磨轉(zhuǎn)速250-300 r/min，球磨時(shí)間48_7h，得到5-0. 35 μ m的氧化鐵粉；b將上述氧化鐵粉末經(jīng)烘干處理后，平鋪在鐵舟之中，放入管狀加熱爐，并在惰性氣 體保護(hù)氣氛中加熱，隨后通入氫氣進(jìn)行還原，氫氣的流量為60-300 ml /min，還原溫度在 280 360°C之間，還原時(shí)間為5 20分鐘，最終得到3-0. 28 μ m的鐵粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微米級超細(xì)鐵粉的制備方法，屬金屬微米級超細(xì)粉末的制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備方法的過程主要是(1)采用粒徑為200-400目的Fe2O3粉末為原料，加入一定量的酒精為分散劑，在行星式球磨機(jī)中充分研磨粉碎；球磨工藝參數(shù)為球料比51，球磨轉(zhuǎn)速250-300r/min，球磨時(shí)間48-7h，得到5-0.35μm的氧化鐵粉；(2)將上述氧化鐵粉末烘干后，在保護(hù)氣氛條件下于管狀加熱爐內(nèi)加熱，并通入氫氣進(jìn)行還原，氫氣的流量為260-300ml/min，還原溫度在280～360℃之間，還原時(shí)間為5～20分鐘，最終得到3-0.28μm的鐵粉。
文檔編號B22F9/22GK102139375SQ20111006504
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者洪新, 王興慶 申請人:上海大學(xué)