[发明专利]一种片状金属粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种片状金属粉末的制备方法。

背景技术

锌、铜、铁、钴、镍等金属以及合金的超细片状粉末是指粒径在10-100                                                m之间的微小片状粉末粒子，特别是金属及其合金片状粉末具有导电导热性能好、粒径小、耐腐蚀、表面光洁、流动性强等特点。在力学、电学、化学和功能材料的制造等领域有许多特异性能和极大的潜在应用价值。制备金属及其合金片状粉末粒子，获得具有特殊功能的粉末材料在许多领域有重要的应用。

国内外制备片状粉末的生产工艺主要有化学法、机械碎法和电解法等。

(1) 化学法: 主要是化学气相沉积直流电弧等离子体、电予束加热等气相法等。

(2) 机械粉碎法：主要是雾化法、球磨法雾化法是采用惰性气体、空气、水或油等高压流体喷吹熔融金属流，使之片状粉末碎并通过急冷形成金属离子或片状粉末。雾化法的生产率高、成本低，但是金属片状粉末的粒度较大；球磨法是目前制备片状粉末最常用的方法，该方法是将颗粒状的金属片状粉末碎，并挤压成片状。按加入配料方式的不同可以将球磨法分为干式球磨法和湿式球磨法。干式球磨法的工艺简单，但是效率较低；湿式球磨法具有设备简单、研磨效果好、产品合格率高等优点，但是，工艺比较复杂。

(3) 电解法：电解法生产金属片状粉末主要是在低浓度的金属离子溶液中，采用阴极还原技术电化学沉积得到金属或者合金，及时将在阴极还原得到的金属片状粉末脱离阴极板，使得金属片状粉末颗粒的生成速度大于其长大速度，并用表面修饰剂抑制其长大，从而得到超细活性金属片状粉末。

电解法生产的金属粉末呈树枝状，比表面积大，活性好，作为还原剂使用具有还原效果好，可减少金属粉末的用量等特点。而且电解法的制备工艺相对简单、细片状粉末得率高、操作控制方便、生产成本较低，应用越来越广泛。

但是，为了满足不断研发的应用要求的提高，特别是对金属粉末的化学组分、物理性能等的要求的提高，亟待开发制备不同合金组分的金属材料以及粒度细微化的片状粉末的制备工艺和技术。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种片状金属粉末的制备方法，工艺合理方便、制备过程安全可靠且制备的产品质量好。

为解决以上技术问题，本发明所提供的一种片状金属粉末的制备方法，依次包括如下步骤：(1) 机械加工成形：将待制成片状粉末的金属加工成板状，作为可溶性阳极使用；(2) 阳极溶解：在电化学反应器的阳极室中，将上一步制得的可溶性阳极作为电化学反应器的阳极，以上述金属的硫酸盐和硫酸水溶液为电解液，所述金属硫酸盐中的金属以二价状态存在，在可溶性阳极与电解液界面上发生上述金属的氧化反应，使可溶性阳极氧化成相应的金属离子进入阳极液中；(3) 固液分离：将上一步制得的阳极液在固液分离设备中进行固液分离，液相阳极液进入下一步；(4) 阳极液除杂：将上一步得到的阳极液采用螯合树脂进行离子交换，除去阳极液中比待制金属易在阴极析出的其它金属杂质离子；(5) 阳极液组分调控：向上一步除杂后的阳极液中添加烷基糖苷表面活性剂并搅拌均匀，所述烷基糖苷表面活性剂与阳极液的质量比为（0.1-1）：100，然后采用硫酸将溶液的pH值调节到5.0-6.5之间作为下一步的电解液使用；(6) 电化学沉积：将上一步得到的电解液注入电化学反应器的阴极室中，所述电化学反应器设有超声波发生装置，在阴极发生电化学还原反应沉积析出得到待制金属，在阴极上得到待制金属的同时启动所述超声波发生装置，超声波使待制金属在阴极发生剥离并沉积到阴极下的电解液中；(7) 固液分离：在固液分离设备中，将上一步得到的固液混合物进行分离，经固液分离得到的液相循环利用到步骤(2)中作为阳极溶解过程中所述金属硫酸盐和硫酸水溶液使用，固相物料进入下一步；(8) 洗涤：采用洗涤剂对上一步得到的固相物料进行洗涤，将固相物料中电解液残液脱除，洗涤液经过分离处理后循环利用，洗涤后的固相物料进入下一步；(9) 干燥：将上一步得到的固相物料置于真空干燥设备中，将物料烘至恒重，经过真空干燥处理后得到的片状粉末物料进入下一步；(10) 筛分包装：将上一步得到的片状粉末物料，在筛分设备中筛分得到合格的片状金属粉末，对片状金属粉末进行包装。

作为本发明的优选方案，所述待制成片状粉末的金属为锌、铜、铁、钴、镍中的任意一种或两种以上的组合。