[发明专利]一种降低氢化脱氢法制得钛粉氧含量的方法

说明书

本发明实施例提供了一种降低氢化脱氢法制得钛粉氧含量的方法，属于粉末冶金技术领域。所述方法将活泼金属送入感应耦合等离子体炬中激发电离，得到强还原性感应耦合等离子体炬，所述感应耦合等离子体炬的工作气体和边气均为氦气与氩气的混合气体A；以所述混合气体A为送粉气体，将氢化脱氢法制得的钛粉以流化状态送入步骤(1)建立的强还原性感应耦合等离子体炬内，钛粉熔化后脱离所述强还原性感应耦合等离子体炬，沉降冷却得到还原钛粉；先对得到的还原钛粉进行洗涤，去除其表面附着的残余活泼金属及其氧化物，将钛粉滤出后再进行洗涤，过滤、干燥后得到低氧钛粉。该方法可以使得氢化脱氢钛粉的氧含量由几千ppm量级下降至几百ppm量级。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，特别提供了一种降低氢化脱氢法制得钛粉氧含量的方法。

背景技术

钛具有低密度、高强度、耐腐蚀等优异的性能,在航空航天、兵器船舶，机械车辆、能源环保等军民领域得到了广泛的应用。钛材生产及加工成本高,采用近净成形工艺可以提高钛的材料的利用率,降低生产成本，在制备复杂形状、组织均匀的高性能部件方面优势明显，是目前最具发展前景的钛加工工艺之一。

钛粉是近净成形工艺的原料，目前钛粉的主要制备方法有机械粉碎法、氢化脱氢法、旋转电极法和气体雾化法等。其中氢化脱氢法由于具备操作简单，原料来源广，工艺易实现，产品粒度范围宽、成本低等特点，已成为国内外制取钛粉的主要方法。然而该方法工艺流程较长，所生产钛粉比表面积大、形状不规则，极易与氧发生反应导致杂质含量超标。氧含量是钛粉的关键性参数，氢化脱氢法制得钛粉在纯度上存在的缺陷，严重制约了其应用范围。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种降低氢化脱氢法制得钛粉氧含量的方法，该方法可以使得氢化脱氢钛粉的氧含量由几千ppm量级下降至几百ppm量级。

本发明的技术解决方案是：

一种降低氢化脱氢法制得钛粉氧含量的方法，包括以下步骤：

(1)将活泼金属送入感应耦合等离子体炬中激发电离，得到强还原性感应耦合等离子体炬，所述感应耦合等离子体炬的工作气体和边气均为氦气与氩气的混合气体A；

(2)以所述混合气体A为送粉气体，将氢化脱氢法制得的钛粉以流化状态送入步骤(1)建立的强还原性感应耦合等离子体炬内，钛粉熔化后脱离所述强还原性感应耦合等离子体炬，沉降冷却得到还原钛粉；

(3)先对步骤(2)得到的还原钛粉进行洗涤，去除其表面附着的残余活泼金属及其氧化物，将钛粉滤出后再进行洗涤，过滤、干燥后得到低氧钛粉。

在一可选实施例中，步骤(1)所述活泼金属为钠、钾、钙、锂或镁单质，或钠、钾、钙、锂或镁中的两种或多种单质组成的合金，或钠、钾、钙、锂或镁中的两种或多种单质组成的混合物。

在一可选实施例中，步骤(1)及步骤(2)所述混合气体A中，氦气体积占比5％～15％，余量为氩气。

在一可选实施例中，步骤(1)及步骤(2)所述强还原性感应耦合等离子体炬运行功率为120kW～150kW，活泼金属送料速率为0.5g/min～5g/min。

在一可选实施例中，所述活泼金属以气态或液态形式输送。

在一可选实施例中，步骤(2)所述氢化脱氢法制得的钛粉粒径为20～150微米，氧含量为2000ppm～5000ppm，钛粉送粉速率为25g/min～120g/min，送粉气体流量为5slpm～25slpm。

在一可选实施例中，步骤(3)所述还原钛粉的洗涤、过滤、干燥均在氩气气氛保护下进行。