[发明专利]一种银包覆钴粉及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201110304900.1 申请日: 2011-09-29
公开(公告)号: CN103028736A 公开(公告)日: 2013-04-10
发明(设计)人: 马琳;石玉洁;王勤;陈艳红;谭翠丽 申请(专利权)人: 荆门市格林美新材料有限公司
主分类号: B22F9/24 分类号: B22F9/24;B22F1/02
代理公司: 深圳中一专利商标事务所 44237 代理人: 张全文
地址: 448124 湖北省荆*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 银包 覆钴粉 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于钴粉冶金技术领域,具体涉及一种银包覆钴粉及其制备方法。

背景技术

钴粉在冶金化工领域有着广泛的应用,是生产电池电极、高硬度合金和金刚石工具、催化剂载体等冶金化工产品的重要原材料。

随着技术的进步,市场对钴粉质量的要求变得苛刻和多样化,对功能性复合粉体的需求也在不断增加,该技术的应用还将进一步扩大。采用物理或化学方法对粉体颗粒进行表面处理,有目的地改变其物理化学特征、表面结构和颗粒的形貌等工艺,称为粉体表面改质。这种质的变化可明显改善或提高粉体的应用性能以满足当今新材料、新技术的要求。

目前,钴粉特别是超细钴粉的制备方法一般有两种方式:一是先用氢氧化钠调pH,再加水合肼还原钴盐;二是先加水合肼再加氢氧化钠调pH还原钴盐。这两种方式都存在一定的弊端,前者由于生成的氢氧化钴Co(OH)2在其反应体系的pH范围内,溶解度只有10-6~10-7数量级,若再用水合肼还原,会出现产生的钴粉Co包裹氢氧化钴Co(OH)2的情况,得不到纯钴粉;后者由于在加入氢氧化钠时放出大量的热,使水合肼一部分以氨气的形式分解,而造成损失,还原效率低下。另外,水合肼在碱性条件下,将钴离子Co2+还原成钴粉Co,在热力学上是可行的,但动力学上存在困难,需要加入晶核引发剂才能克服动力学上的能垒。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种采用分步添加水合肼的银包覆钴粉制备方法。

本发明另一目的在于提供一种结构稳定,导电性优异,导热性强的银包覆钴粉。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:

一种银包覆钴粉的制备方法,包括如下步骤:

将钴盐溶液与分散剂、水合肼混合,加热,形成钴离子配合物溶液;所述水合肼与钴盐的摩尔比为1.3~1.5∶1;

保持所述钴离子配合物溶液的温度不变,将所述钴离子配合物溶液的pH值调至碱性,并加入水合肼进行反应,生成钴单质晶体;再

加入可溶性Ag盐和水合肼进行还原反应,固液分离,干燥,得到所述银包覆钴粉。

以及,一种银包覆钴粉,所述银包覆钴粉由上述银包覆钴粉的制备方法制备获得。

上述银包覆钴粉制备方法至少具有以下优点:

1.先通过加入少量水合肼,使得水合肼与钴盐形成配合物,由于N2H4是一个比较强的路易斯(Lewis)碱,能够提供电子对与金属钴离子配位,这种配位增强了水合肼(N2H4)与金属钴离子之间的电子流动,促使N2H4中两个配位N原子直接相连,并与中心离子配位形成不稳定的三元环,使得N2H4与金属钴离子形成钴离子配合物;

2.在碱性条件下,该钴离子配合物中的钴离子变得更加容易得到电子生成单质钴,而N2H4更加容易得到质子形成N2H5+或N2H62+,并与OH-结合生成N2和H2O,因此,该钴离子配合物能使得其与N2H4更易发生还原反应,提高了钴单质的生产效率,有效避免了现有一步添加水合肼制备钴单质过程中的钴盐与水合肼反应能垒的形成,不用另外添加晶核引发剂,降低了钴单质生产成本;同时提高了钴单质的纯度,经测定钴单质的纯度高达99%,从而提高了该银包覆钴粉产物的纯度,有效克服了现有一步添加水合肼制备钴单质不纯的不足;另外,用该钴离子配合物与水合肼在碱性条件下还原反应,使得生成的钴单质的粒形为球形或近似球形,粒径小,经测得其FSSS粒径在0.5~2.3μm之间;

3.将可溶性Ag盐和水合肼在含有钴单质晶体的溶液中发生还原反应,从而使得生成的Ag在高纯度钴单质晶体表面生长沉积,从而实现Ag包覆钴单质晶体,并使得生成的银包覆钴粉产物结构稳定,导电性优异,导热性强。

4.该银包覆钴粉制备方法工序简单,易控,生产效率高,生产成本低,适于工业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

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