[发明专利]一种木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法

说明书

技术领域

本发明属粉体材料领域，特别涉及一种用于制备替代烧结青铜的颗粒强化木质滑动轴承材料的木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法。

背景技术

随着现代粉体深加工工艺的发展，粉体混合越来越多的应用于新材料开发中，各种混合工艺与装备如雨后春笋出现。传统的粉末混合方法，由于放置、运输和充填等过程，加入的金属、非金属粉末产生偏析，导致采用混合粉体模压成形工艺获得的制品的成分、性能和外型尺寸产生波动。近年来，粉末冶金领域通过混料设备与工艺的创新、新型分散剂、粘结剂的采用，使上述问题得到了很好的解决；但由于使用了特殊专用设备、复杂的工艺流程、价格不菲的分散剂与粘结剂，使得规模化生产投资规模惊人，导致混合粉末及制品的成本大幅增加，不利于推广。同时这些已知的混合方法对于表面极性较强、松装密度仅为0.2g/cm3左右的纤维状木质粉末与松装密度高达数倍的微细铜粉、纳米刚玉粉、纳米石英粉、纳米氧化铋粉的均匀混合更显得力不从心，一是很难满足混合均匀度>98%的工艺要求，二是模压成形过程成分偏析严重。因此寻求一种工艺简单、成本低廉的粉末无偏析均匀混合方法成为了行业内的研究热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有粉末混合技术在木质粉末与无机强化粒子混合中存在的缺陷，提供一种工艺简单、粉末无偏析、成本低廉的均匀混合方法，即：一种木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：将粒度<500um的木质粉末与高密度聚乙烯颗粒按质量分数比30%～40%：60%～70%混炼成片，并经冷却、粉碎、筛分获得粒度＜250um的塑化木质粉末备用；

步骤2：将步骤1所得塑化木质粉末与无机强化粒子按质量比3：2～8：2置于二维运动混料机中混合30～60min，得均匀二维混合粉；

步骤3：将步骤2所得二维混合粉与粒度<500um的木质粉末按质量比1：4～1：9置于三维运动混料机中混合60～90min，得所需均匀三维混合粉。

所述的木质粉末为林业三剩物粉末、芦苇秆粉末、农作物秸秆粉末和农林果壳粉末中的一种或几种的混合物；其中所述林业三剩物包括树木、竹子采伐剩余物、制材剩余物和加工剩余物。

步骤2中所述的无机强化粒子为粒度＜75um的微细紫铜粉、粒度＜300nm的纳米刚玉粉、纳米石英粉、纳米氧化铋粉中的一种或几种的混合物。

较佳实施情况下，步骤1中所述木质粉末与高密度聚乙烯颗粒的混炼质量分数比为35%：65%。

较佳实施情况下，步骤2中所述的塑化木质粉末与无机强化粒子按质量比5：2置于二维运动混料机中混合。

较佳实施情况下，步骤2中所述塑化木质粉末与无机强化粒子的混合时间为45min。

较佳实施情况下，步骤3中所述三维混合粉与粒度<500um的木质粉末的混合质量比为1：7。

较佳实施情况下，步骤3中所述三维混合粉与粒度<500um的木质粉末的混合时间为75min。

本发明的有益效果：（1）通过高密度聚乙烯（PE）的引入，使塑化木质粉末的颗粒形貌、表面润湿性、极性及表面静电等与纯木质粉末相比得到明显改善；并通过简易二维混合方式使得微细铜粉、纳米刚玉粉、纳米石英粉、纳米氧化铋粉等无机强化粒子轻而易举的均匀附着在塑化木质粉末颗粒表面；再通过高效率三维混合方式使大比例的木质粉末与二维混合粉末实现均匀混合，从而实现木质粉末与无机强化粒子的均匀混合。

（2）本发明提供的一种木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法，该方法工艺简单易操作、涉及的各道工序均无高温高压条件要求，避免了无机强化粒子因氧化、分解进而影响混合粉及其制品的最终性能的现象；且方法过程中均使用粉体材料行业常规设备，无需添加价格不菲的分散剂、粘结剂，成本低廉，易于实现大规模生产与推广。

附图说明

图1为一种木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，一种木质粉末与无机强化粒子的均匀混合方法，包括以下步骤：