[发明专利]一种超低温研磨制备金属铬粉的方法

说明书

本发明公开了一种超低温研磨制备金属铬粉的方法，涉及金属制粉技术领域，包括：S1、破碎，将原始铬块通过破碎机破碎，保证破碎后铬块颗粒10mm；S2、超低温研磨，将破碎后铬块进行低温研磨破碎制粉，通入保护介质，温度控制在‑150~0℃；S3、烘干，将低温研磨过后铬粉通过通过真空干燥处理，温度控制在60~100℃；S4、筛分，将烘干后铬粉进行筛分分级，选用目标筛网，得到目标颗粒大小；本发明制备的金属铬粉杂质元素含量低、气体含量低、铬颗粒形貌呈不规则形状。

技术领域

本发明涉及金属制粉技术领域，具体是涉及一种超低温研磨制备金属铬粉的方法。

背景技术

铬是重要的合金元素，由于铬具有质硬而脆，耐腐蚀等优良特性，因此被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。

金属铬粉广泛应用于铜铬触头、真空溅射镀膜靶材、高温合金材料、3D打印材料、高性能焊接材料及含铬粉末冶金制品等。

目前国内外生产铬粉的方法是机械研磨法。

机械研磨法：以机械力粉碎金属或合金的粉末制取方法。该类方法主要有球磨法和流态化床气流磨法。

球磨法：通常是将物料装入球磨机内进行。在球磨过程中，物料处于强烈搅动的碾磨球之间，受到冲击力、碾磨力、剪切力和压力的反复作用，使之不断发生变形、破碎和冷焊接。这种方法可直接用来生产脆硬的金属或氧化物粉末；同时也能对还原法金属粉末结块、雾化粉末或电解粉末的结块进行处理。

流态化床气流磨法：物料颗粒在流态化床内被压缩气体加速，因高速的颗粒与颗粒碰撞而微粉化。

球磨法：球磨后铬粉杂质含量及气体含量明显增加。

流态化床气流磨法：制备铬粉颗粒粒径过细，表面吸附气体含量过高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超低温研磨制备金属铬粉的方法。

本发明的技术方案是：一种超低温研磨制备金属铬粉的方法，包括以下步骤：

S1：破碎

挑选原始铬块，然后将挑好的铬块放入液氮中冷冻1h，再将冷冻后的金属铬块通过破碎机进行破碎，将破碎后的铬颗粒通过筛网过滤，筛网孔径大小为10mm，将留在筛网上的颗粒进行二次破碎，将通过筛网的颗粒进行冷藏；

S2：超低温研磨

将冷藏的颗粒放进研磨机，加入研磨介质，并通入保护介质液氮，研磨温度控制在-150-0℃，液氮流速为5-10m³/h，研磨时长为2-5h，将研磨后得到的粉末收集，并采用汽油淘洗，汽油液面高于铬粉末，淘洗时加入纳米Al₂O₃与ZrO₂混合制得的高韧性陶瓷块，高韧性陶瓷块颗粒直径大小为0.5-1cm，淘洗完成后用筛网打捞陶瓷块，然后采用滤布滤出铬粉末；

S3：烘干

将S2得到的铬粉末放入烘干装置，烘干温度为60-100℃，烘干时长为0.5-0.8h，烘干时进行搅拌，搅拌速度为10-20r/min，烘干时对蒸发的汽油进行回收，再次利用，并对烘干设备进行抽真空，真空度为6-7Pa，烘干完成后进行低温晾晒20-30min；

S4：筛分

将S3得到的干净铬粉进行分级筛分，根据铬粉颗粒大小进行多级筛网，先进行中间级筛分，得到低级粉末和高级粉末，再对高级铬粉末和低级铬粉末同时进行细分，将低级粉末中未达标粉末收集并重复步骤S2-S4。

进一步地，所述步骤S2中研磨时先将研磨机功率调整球磨转数100r/min，持续1h后，再将研磨球磨转数调至500r/min继续研磨至粉末状。