[发明专利]空心粉末及其制备方法

说明书

本发明涉及一种空心粉末及其制备方法。上述空心粉末的制备方法包括如下步骤：将电极和工件分别置于电源的两极，在放电间隙引入流体介质，流体介质中含有成型剂和粘结剂；控制电弧微爆技术中的工艺参数，使熔融的工件以成型剂和/或粘结剂为核成核长大，得到初级颗粒；除去初级颗粒中的成型剂和粘结剂，制备空心粉末。上述空心粉末的制备方法的工艺过程简单、过程易于控制且制备的空心金属粉的纯度高。

技术领域

本发明涉及空心粉末的制备领域，特别是涉及一种空心粉末及其制备方法。

背景技术

空心粉末在化学、力学、光学、电学和磁学等方面表现出优异的特性，这些特性可望在化工、电子、冶金、航空、医药等军事和民用领域得到广泛的应用。

目前空心粉末的制备方法主要包括雾化法、置换反应法和模板法。雾化法具有工艺成熟稳定、成本低廉的优点，但在制备过程中会有大量破碎空心粒子出现，同时难以控制反应过程。置换反应法可以制备粒径小、表面光滑且高度结晶化的空心粉末，但该方法工艺复杂，不利于工业生产应用。模板法可以通过控制胶体模板的形貌和大小来控制空心粉的形状和大小，但另一方面，空心粉很大程度依赖于模板的选择，模板去除会留下杂质，影响空心粉的纯度。

在空心粉末中，空心镍粉的应用尤其广泛，在硬质合金、催化剂、导电浆料、吸波涂层、电池材料及形状记忆合金等领域有着广泛的应用。传统技术中公开了一种椭球状多孔空心镍粉的制备方法，采用镍盐原料通过反应得到沉淀前驱体，在保护气氛下进行热分解还原制备得到椭球状多孔空心镍粉。该方法制备的镍粉纯度高，密度小，面密度降低，但工艺过程复杂，不易控制反应过程。

发明内容

基于此，有必要提供一种工艺过程简单、过程易于控制且纯度高的空心粉末及其制备方法。

一种空心粉末的制备方法，包括如下步骤：

将电极和工件分别置于电源的两极，在所述电极和所述工件的放电间隙引入流体介质，所述流体介质中含有成型剂和粘结剂；

控制电弧微爆技术中的工艺参数，使熔融的工件以所述成型剂和/或所述粘结剂为核成核长大，得到初级颗粒；

除去所述初级颗粒中的所述成型剂和所述粘结剂，制备空心粉末。

在其中一个实施例中，所述控制电弧微爆技术中的工艺参数的步骤中，控制所述电极和所述工件的间隙电压、放电电流、所述电极的进给速度、所述流体介质的流速以及所述工件或所述电极的转速。

在其中一个实施例中，所述间隙电压为30V～60V；及/或，

所述放电电流为100A～1000A；及/或，

所述电极的进给速度为2mm/min～10mm/min；及/或，

所述流体介质的流速为2mL/min～50mL/min；及/或，

所述工件或所述电极的转速为100r/min～6000r/min。

在其中一个实施例中，所述间隙电压为45V～55V；及/或，

所述放电电流为500A～800A；及/或，

所述流体介质的流速为2mL/min～15mL/min；及/或，

所述工件或所述电极的转速为100r/min～1000r/min。

在其中一个实施例中，在所述流体介质中，所述成型剂的质量百分浓度为1％～5％。

在其中一个实施例中，所述成型剂为聚苯乙烯或聚氨脂。

在其中一个实施例中，在所述流体介质中，所述粘结剂的质量百分浓度为0.1％～0.5％。