一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法

2023-04-24 12:15:31

專利名稱：一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法
技術領域：
一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法，涉及一種羰基鎳熱分解生產複合粉的方法。
背景技術：
鎳基合金和鎳複合粉末耐高溫、耐腐蝕性使得它在新材料研製使用中佔有重要地位，這些材料被廣泛用在高溫下，在研磨碰撞、磨損、幹摩擦條件下，在腐蝕介質中工作的零件表面。羰基鎳熱分解工藝製備鎳粉、包覆粉具有無法比擬的優勢，在粉末晶粒上包覆鎳可以達到在低溫條件下高速包覆鎳，避免液態羰基鎳毒性影響，組成封閉迴路，不汙染周圍環境。人們還一直在尋找高效率的鎳基金屬複合粉末方法。

發明內容
本發明的目的是提供一種高效率的在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法，其特徵在於生產過程中，將反應器置于振動平臺上，預先將金屬晶粒加入反應器，羰基鎳在受振動條件下形成的振動沸騰層中的金屬晶粒上分解，得到複合粉。
本發明的方法，其特徵在于振動平臺的諧振動頻率0～70赫茲，振幅0～20mm。
本發明的方法，其特徵在於其生產過程是將反應器內溫度升高至180～220℃後，將儲氣罐中的一氧化碳和羰基鐵蒸氣的混合氣體由反應器下部的進氣口供給反應器，同時開啟振動裝置，使混合氣體中的羰基鎳遇到振動沸騰層中熱晶粒開始分解，生成一氧化碳氣體和金屬鎳，鎳不斷地沉積在晶粒表面，使得晶粒不斷長大最終得到粒徑在3～20μm的鎳基金屬複合粉末。
本發明方法，利用羰基鎳熱分解原理，控制進入反應器的氣流量，開啟振動裝置，使混合氣體穿過熱晶粒組成的振動沸騰層，在流動過程中，羰基鎳在熱晶粒表面開始分解。其羰基鎳熱分解過程在一個封閉的迴路中進行，不會對外部環境造成毒性以及汙染影響。得到的鎳基金屬複合粉，具有耐高溫、耐磨損、化學純度高、雜質含量少等優點。羰基鎳在晶粒組成的振動沸騰層中進行熱分解，大大提高了反應進行的效率。
具體實施例方式
一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法，將立式反應器底部與振動器連接，保證豎式簡諧振動頻率0～70赫茲，振幅0～20mm，反應器上下部設有進出氣口。預先將金屬晶粒加入反應器，通過加熱裝置將反應器內溫度升高至180～220℃後，將儲氣罐中的一氧化碳和羰基鐵蒸氣的混合氣體由反應器下部的進氣口供給反應器，控制進入反應器的氣體流量，同時開啟振動裝置，則混合氣體中的羰基鎳遇到振動沸騰層中熱晶粒開始分解，生成一氧化碳氣體和金屬鎳，鎳不斷地沉積在晶粒表面，使得晶粒不斷長大最終得到粒徑在3～20μm的鎳基金屬複合粉末。
實施例1反應器尺寸為Φ15mm×120mm，將4g鋁粉物料放入反應器中，通過加熱裝置將反應器加熱至180℃，開啟振動裝置，豎式簡諧振動頻率10赫茲，振幅0～4mm通入羰基鎳濃度為5％的一氧化碳濃度95％的混合氣體，控制氣體進入反應器的流量為0.5L/min。10min後，停止反應，向分解器通入純一氧化碳氣體，衝洗，並使系統降溫。反應結束後取出粉料，稱重得到鎳包覆鋁的粉末5.6g。
實施例2反應器尺寸為Φ15mm×120mm，將2g鎳粉物料放入反應器中，通過加熱裝置將反應器加熱至200℃，開啟振動裝置，豎式簡諧振動頻率20赫茲，振幅10mm通入羰基鎳濃度為50％的一氧化碳濃度50％的混合氣體，控制氣體進入反應器的流量為1.0L/min。10min後，停止反應，向分解器通入純一氧化碳氣體，衝洗，並使系統降溫。反應結束後取出粉料，稱重得到鎳包覆鋁的粉末37.1g。
實施例3反應器尺寸為Φ15mm×120mm，將4g鋁粉物料放入反應器中，通過加熱裝置將反應器加熱至220℃，開啟振動裝置，豎式簡諧振動頻率45赫茲，振幅10mm通入羰基鎳濃度為50％的一氧化碳濃度50％的混合氣體，控制氣體進入反應器的流量為2L/min。10min後，停止反應，向分解器通入純一氧化碳氣體，衝洗，並使系統降溫。反應結束後取出粉料，稱重得到鎳包覆鋁的粉末77.5g。
實施例4反應器尺寸為Φ15mm×120mm，將4g鋁粉物料放入反應器中，通過加熱裝置將反應器加熱至220℃，開啟振動裝置，豎式簡諧振動頻率60赫茲，振幅20mm通入羰基鎳濃度為95％的一氧化碳濃度5％的混合氣體，控制氣體進入反應器的流量為2L/min。10min後，停止反應，向分解器通入純一氧化碳氣體，衝洗，並使系統降溫。反應結束後取出粉料，稱重得到鎳包覆鋁的粉末139.2g。
權利要求
1.一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法，其特徵在於生產過程中，將反應器置于振動平臺上，預先將金屬晶粒加入反應器，羰基鎳在受振動條件下形成的振動沸騰層中的金屬晶粒上分解，得到複合粉。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在于振動平臺的諧振動頻率0～70赫茲，振幅0～20mm。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於其生產過程是將反應器內溫度升高至180～220℃後，將儲氣罐中的一氧化碳和羰基鐵蒸氣的混合氣體由反應器下部的進氣口供給反應器，同時開啟振動裝置，使混合氣體中的羰基鎳遇到振動沸騰層中熱晶粒開始分解，生成一氧化碳氣體和金屬鎳，鎳不斷地沉積在晶粒表面，使得晶粒不斷長大最終得到粒徑在3～20μm的鎳基金屬複合粉末。
全文摘要
一種在振動沸騰層中利用羰基鎳熱分解生產複合粉的方法，涉及一種羰基鎳熱分解生產複合粉的方法，其特徵在於生產過程中，將反應器置于振動平臺上，預先將金屬晶粒加入反應器，羰基鎳在受振動條件下形成的振動沸騰層中的金屬晶粒上分解，得到複合粉。本發明的方法羰基鎳熱分解過程在一個封閉的迴路中進行，不會對外部環境造成毒性以及汙染影響。得到的鎳基金屬複合粉，具有耐高溫、耐磨損、化學純度高、雜質含量少等優點。羰基鎳在晶粒組成的振動沸騰層中進行熱分解，大大提高了反應進行的效率。
文檔編號B22F9/30GK1947903SQ20061014535
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月24日 優先權日2006年11月24日
發明者李永軍, 張強林, 譚世雄, 肖冬明, 王多冬, 劉軍位, 甘振君 申請人:金川集團有限公司