[发明专利]一种减少和抑制水雾化制粉中金属粉末氧化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及一种减少和抑制水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，还涉及一种采用该方法制备的金属粉末。

背景技术

雾化法是一种制备金属制粉的常用方法，该方法采用水或惰性气体击碎金属或合金熔体而制得粉末。雾化法主要分为气雾化和水雾化。气雾化是主要制备全球形金属粉末的方法，采用高压气体通过喷嘴破碎金属熔体得到粉末，气雾化中间包处在大气环境下，而其雾化室处于惰性气体环境下，制备过程中金属或合金熔体不易被氧化，制备的金属粉末氧含量低，约为120ppm。水雾化以水作为雾化介质，由于水的热容比气体大得多，对金属液滴的冷却能力强，冷凝速度快，所以水雾化制取的金属及合金粉末其粉末粒度细，颗粒形状为不规则状，具有良好的压缩性和成型性，是制造粉末冶金零件极重要的原料。而且水雾化介质是水，其运行成本和设备投资都比气雾化低，水雾化金属及合金粉末的产量是气雾化金属及合金粉末产量的10倍多。

但是在高压水雾化中金属液粒与水产生反应生成氧化物，使得金属粉末的含氧量较高(0.5-0.8mass％)，影响了粉末的质量，限制了粉末的使用范围。为了消除和降低粉末的含氧量，采用过很多工艺方法，如采用惰性气体充入雾化桶中，减少雾化桶中的含氧量，但是这种方法效果不佳，因为高压水本身能和熔融金属反应生产氧化物；也有采用将雾化粉末进行还原反应的工艺，虽然这种方法能够降低部分含氧量，但不能有效解决法粉末氧化问题，其原因是很多粉末的氧化物是不能通过氢气和CO来进行还原的，如Cr₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、SnO、TiO、MgO、ZrO、PbO、V₂O₅、CdO等，特别是对一些合金粉末，氧化还原效果不好，另外氧化还原成本较高，使得这种方法不能推广。高压水雾化粉末含氧量较高，一直是一个没有解决的难点课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种减少和抑制水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，能够抑制了金属氧化的形成，大幅度降低了金属粉末的含氧量。

本发明的第一个方面是提供一种减少和抑制水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，采用高压水将金属熔体打击粉碎制得金属粉末，其中水中含有少量的有机物。

优选地，所述有机物与水的重量比为(1-30):(70-99)。

进一步优选地，所述有机物与水的重量比为(2-20):(80-98)。

优选地，所述有机物为醇类有机物、醛类有机物、酮类有机物、羧酸类有机物、胺类有机物中的一种或多种。

优选地，所述醇类有机物为C_1-15醇，更优选为C_1-10醇，更优选为C_1-8醇，更优选为C_1-5醇，例如可以为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、仲丁醇和叔丁醇中的一种或多种。

优选地，所述醛类有机物为C_1-15醛，更优选为C_1-10醛，更优选为C_1-8醛，更优选为C_1-5醛，例如可以为乙醛、正丙醛和异丙醛中的一种或多种。

优选地，所述酮类有机物为C_2-15酮，更优选为为C_2-10酮，更优选为C_2-8酮，更优选为C_2-5酮，例如可以为丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮和环戊酮中的一种或多种。

优选地，所述羧酸类有机物为C_1-15羧酸，更优选为为C_1-10羧酸，更优选为C_1-8羧酸，更优选为C_1-5羧酸，例如可以为甲酸、乙酸、草酸、琥珀酸、丙三酸和丁二酸中的一种或多种。