金属粉末的制备方法主要分为机械法和物理化学法两大类,昨天为大家分享了机械法的内容,今天接着为大家分享物理-化学法。
物理-化学法是指在粉末制备过程中,通过改变原料的化学成分或集聚状态而获得超细粉末的生产方法。按照化学原理的不同可将其分为还原法、电解法和化学置换法。一、还原法
机理:还原法是利用还原剂在一定条件下将金属氧化物或金属盐类等进行还原而制取金属或合金粉末的方法,是生产中应用最广的制粉方法之一。常用的还原剂有气体还原剂(如氢、分解氨、转化天然气等)、固体碳还原剂(如木炭、焦炭、无烟煤等)和金属还原剂(如钙、镁、钠等)。以氢气为反应介质的氢化脱氢法是最具代表性的制备方法,其利用原料金属易氢化的特性,在一定的温度下使金属与氢气发生氢化反应生成金属氢化物,然后借助机械方法将所得金属氢化物破碎成期望粒度的粉末,再将破碎后的金属氢化物粉末中的氢在真空条件下脱除,从而得到金属粉末。
应用:主要应用于Ti、Fe、W、Mo、Nb、W-Re等金属(合金)粉末的制取。如金属钛(粉)在一定温度下便开始与氢气发生剧烈的反应,当含氢量大于2.3%时,氢化物疏松,易于粉碎成细小颗粒的氢化钛粉,氢化钛粉在大约℃左右的温度,将其分解以及将钛粉中固溶的大部分氢除去,即可得到钛粉。
优缺点:
优点是操作简单,工艺参数易于控制,生产效率高,成本较低,适合工业化生产;缺点是只适用于易与氢气反应、吸氢后变脆易破碎的金属材料。二、电解法
机理:
电解法是通过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极沉积析出的方法。应用:
电解水溶液可以生产Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Fe-Ni等金属(合金)粉末,电解熔盐可以生产Zr、Ta、Ti、Nb等金属粉末。优缺点:
其优点是制取的金属粉末纯度较高,一般单质粉末的纯度可达99.7%以上;另外,电解法可以很好的控制粉末的粒度,可以制取出超精细粉末。但是电解法制粉耗电量大,制粉成本较高。三、化学置换法
机理:
化学置换法是根据金属的活泼性强弱,用活泼性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来,将置换所得到的金属(金属粉粒)用其他方法进一步处理细化。应用:
此法主要应用于Cu、Ag、Au等不活泼金属粉末的制备。随着技术的进步,金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精细陶瓷、传感器等方面显示了良好的应用前景。但由于传统制备技术的局限性,制约了金属粉末的应用。尽管许多新型的生产工艺和方法已经得到应用,但规模较小和成本较高的问题仍不能很好的解决。为了促进金属粉末材料的发展,必须加大创新力度、取长补短,开发出产量更大、成本更低的生产工艺。秋龙仪器推荐阅读:分享:机械法金属粉末的制备方法
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