[发明专利]金属物体表面喷嵌技术专用铁粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属纳米粉的制备方法，具体为一种金属物体表面喷嵌技术专用铁粉的制备方法。

背景技术

金属纳米粉体材料在金属表面进行喷嵌是目前世界上的一种十分前沿科技技术。喷嵌技术的优势在于，金属纳米粉体材料的单体颗粒可以有效的和金属物质牢固的结合在一起，形成独特的金属表面保护层。与其它喷涂、喷射等工艺相比，具有精度高、组织均匀、性能优异、成本低、金属粉体材料节约81.31％。

其产品广泛应用于航空航天、国防工业、电子信息工程、生物医疗器械、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器工业等工业领域。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致工业化表面镀层、涂层向工业化融为一体发展的新形技术。

目前国际和国内喷嵌技术存在的主要问题是：目前国际上基本没有完善的金属纳米粉体材料喷嵌技术，其原因主要是金属纳米粉体材料颗粒的形状问题一直解决不好。由于目前国际上喷嵌技术使用的几乎全部是不等边片状、树枝状、纤维状等金属纳米粉体材料，在实际使用中几乎达不到喷嵌技术的要求。例如美国B-2A隐形轰炸机，在刚刚装备部队时，养护任务基本上都是由各大公司的技术人员完成的，每飞行1小时的维护时间，为132小时。每次飞行任务完成后，高速气流都会对机体表层造成磨损。为了确保飞机的隐身性能不致下降，每次飞行后，技术人员都要用喷嵌技术的方法对B—2A表层的雷达吸波材料进行整修，而新喷嵌的吸波材料因为颗粒形状的不理想，导致使用寿命有限和喷嵌重叠减弱飞机的吸波能力。由于缺乏理想的金属纳米粉体球形材料，所以B—2A一直无法在海外基地部署，这对于以全球部署作战的美国军队来说，这是一个无法忍受的缺憾。尽管B—2A装备部队以来，美军曾多次在海外使用武力，但B—2A一直没有出现在战场。目前美国最新型隐形战斗机F-22A同样存在着B-2A的问题。

专利申请号为2006100481685记载了一种金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺，该专利申请记载了一种全新的零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺，以铁粉为例，步骤包括，将铁粉置于—10℃～+15℃的加工温度状态下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，每分钟控制在5000～6000次，然后对切割后的铁粉颗粒已6000转/分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面包覆处理，最后分级分选即可得到产品。此项技术能够加工出不同纳米级别的铁粉，利用该方法生产出特定颗粒直径的铁粉具有以往技术无法生产出的优异特性，而且经过发明人的研究发现，在该工艺中提高或者降低加工“切割”频率并相应地调整“加工温度”后生产出的各个不同级别的纳米铁粉或者其它金属粉，而且特性有着明显的区别，经过分级分选和配比后可广泛用于不同行业或领域。该专利申请所记载的技术方案是申请人在纳米金属粉末材料加工技术领域首次提出了“切割”这一加工的概念，利用研磨介质之间的相对高速往复碰撞和摩擦即可将原料金属粉加工至纳米级别，而这种研磨介质在单位时间内的高速往复运动的次数可以称为“频率”，其对原料的粉碎过程可称为“切割”；并且提出了具体的加工参数，并且通过实践证明了通过设定相应的“切割”频率和控制相应的加工温度就可以加工出优质纳米铁粉这一技术方案。

专利申请号为2006101620469公开了一种金属微、纳米颗粒包覆工艺，该申请的技术方案能在金属粉体材料的表面形成一层厚度为1nm—3nm的高质量防氧化保护层，以下称为“DQ包覆法”。想较传统的纳米金属粉末的包覆工艺，该技术方案包覆率更高，抗氧化时间更长。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的金属表面进行喷嵌使用的铁粉颗粒形状不够理想的问题而提供了一种金属物体表面喷嵌技术专用铁粉的制备方法。

本发明是由以下技术方案实现的，一种金属物体表面喷嵌技术专用铁粉的制备方法，包括以下步骤：在-5℃——5℃的条件下，高频切割次数设定在每分钟6000次——6500次的情况下将原料加工成粉体颗粒形状为球体的纳米铁粉，再分别分选出D3＝21nm D25＝32.5nm D50＝50nm D75＝63.2nm D97＝77.3nm的颗粒分布的粉体材料，而后，再用“DQ包覆法”对铁粉颗粒继续厚度为2nm-3nm的防氧化包覆，将包覆后的粉体颗粒表面研磨处理。

本发明技术优势

1、本发明技术优势一是；彻底改变了目前世界上喷嵌技术的寿命短、成本高、喷嵌重叠、吸波效果差等缺点。