一種鎢粉增強鋁基複合材料的製備方法

鎢是一種銀白色、有光澤、體心立方結構的金屬,具有熔點高、化學性質穩定的特性。將金屬鎢加入到鋁或鋁合金中,利用金屬鎢的熔點高和化學性質穩定的特性,可增強鋁及鋁合金的強度、耐磨性和耐熱性能等,有望發展一種新型的鋁基複合材料。但是金屬鎢與鋁及鋁合金之間的熔點、密度都差別很大(鎢的熔點為3422°C、密度為19.35g/cm3,鋁及鋁合金的熔點通常為580~650°C、密度為2.7-2.9g/cm3),因此,採用常規的合金熔鑄方法或攪拌鑄造方法都很難將金屬鎢均勻加入到鋁或鋁合金當中形成鎢粉增強鋁基複合材料。

鎢粉

本發明所述的鎢粉增強鋁基複合材料的製備方法包括如下步驟:
1)在鋁或鋁合金液霧化噴射沉積裝置的高壓惰性氣體輸入管上安裝鎢粉定量供應裝置;
2)確定鎢粉的粒徑、供應量以及鋁或鋁合金液的霧化噴射沉積工藝參數,其中鎢粉的粒徑2 μ m,鎢粉的供應量為10〜30g/min,鋁或鋁合金液的噴射沉積流量為90〜170g/min,鋁或鋁合金液的霧化溫度為750〜800°C,高壓惰性氣體採用氮氣或氬氣且壓力為6〜9MPa ;
3)利用高壓惰性氣體為載流介質,將鎢粉定量供應裝置提供的鎢粉噴射到由鋁或鋁合金液霧化噴射沉積裝置形成的鋁或鋁合金微液滴的表面,而使鎢粉分散粘附在鋁或鋁合金微液滴的表面再一起噴射沉積到基板上,凝固後得到鎢粉增強鋁基複合材料。

其優點如下:
1)利用高壓惰性氣體為載流介質將鎢粉噴射到鋁或鋁合金微液滴的表面,而使鎢粉分散粘附在鋁或鋁合金微液滴的表面,這樣便有效地防止了鎢粉發生團聚,解決了現有技術中存在的鎢粉難以分散均勻的問題,從而可以獲得鎢粉均勻分佈的使用壽命長的鎢粉增強鋁基複合材料;
2)相比于傳統的粉末冶金方法,本發明的生產工序明顯減少,工藝流程明顯縮短,可有效降低鎢粉增強鋁基複合材料的生產成本;
3)通過直流電機帶動螺杆式定量供應器旋轉實現對鎢粉的定量供應,既能準確控制鎢粉的加入量,又能方便地調節鎢粉的加入量,從而可獲得不同鎢粉含量的鎢粉增強鋁基複合材料。

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一種近球形鎢粉的製備方法

工業中常用的鎢粉主要是通過氫氣還原氧化鎢粉得到的,此種粉末顆粒形狀不規則、流動性差、堆積密度低。近些年來,近球形或球形鎢粉的需求增多,並廣泛應用於製備多孔材料、熱噴塗及注射成形等粉末冶金工藝中。利用近球形或球形鎢粉製備的製品具有均勻分佈、相互連通的孔隙,因此可以在製備多孔鎢中取代常規鎢粉。

形鎢粉有兩個特點:一是呈球形或近球形,粉末流動性好;二是高振實密度。作為熱噴塗、多孔材料、粉末冶金工業等領域的高新材料,球形鎢粉由於其製備技術的特殊性和優異的使用性能,引起國內外研宄者的關注。

鎢粉

本文所涉及的近球形鎢粉的製備方法步驟如下:

稱取一定量的顆粒狀氧化鎢粉末顆粒,把氧化鎢粉末顆粒移入HYB球形化設備中在處理轉速為3000~4500r/min條件下,處理5~60min進行整形處理,然後把球形化整形後的氧化鎢粉進行篩分,以除去球形化處理後的粉末細小顆粒,篩分後的粉末在還原性氣氛下650~750°C溫度下還原製備近球形鎢粉顆粒。

此種方法大大簡化了近球形鎢粉的生產工藝技術,製備工藝流程簡單,具有生產效率高、週期短、易於控制參數、生產成本低等特點,並且製備近球形鎢粉過程中不會產生廢液等二次污染。

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一種廢鎢粉的高效回收方法

傳統的廢鎢粉回收處理中,是將粉末狀廢鎢粉先經過氧化轉化為氧化鎢,再將氧化鎢通過堿溶的方法形成鎢酸鹽。這樣不僅工序複雜,而且效率很低,廢鎢粉的氧化率通常在50%以下,未被氧化的鎢粉需要再次通過其他方法進行回收處理。同時,由於直接處理的是粉狀廢鎢粉,導致環境中粉塵非常大,難以較徹底的收集,也造成鎢的大量損失。而收塵系統在收集因氧化反應而有一定溫度的鎢粉時,也難以避免鎢粉燃燒、爆炸的事故發生。
鎢粉

一種廢鎢粉的高效回收方法,其特徵在於包括以下步驟:
1)將廢鎢粉、焦炭、碳酸氫鈉混合,得混合料;
2)將混合料進行成型處理,壓制成圓柱體形混合料;
3)將步驟2)得到的圓柱體形混合料裝入層級式靜態爐的各裝料盤中,並裝入層級式靜態爐的預熱區中;
4)在層級式靜態爐的預熱區對圓柱體形混合料進行預熱;
5)將預熱後的裝料盤轉移至層級式靜態爐的反應區進行反應,使圓柱體形混合料逐層剝離成鎢酸鈉為主的混合物;
6)將步驟5)得到的鎢酸鈉為主的混合物放入溶解槽中溶解,得鎢酸鈉溶液。

該方法創新地利用了將廢鎢粉與碳酸氫鈉、焦炭按比例優化組配並壓制成型的工藝方法,使得工序非常簡潔,鎢回收率大幅度提高,解決粉末狀廢鎢粉處理時所帶來的環境污染、鎢損失、安全隱患等問題。

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用於鎢粉生產的全自動上下料生產線

鎢粉生產是利用氫氣將藍鎢還原成單質鎢粉的過程,目前在鎢粉的生產過程中,多採用人工進行還原過程的上下料操作,如出舟、下料、空舟清洗、上料、輸送、疊舟、排舟、以及進舟等操作都是由人工完成。這樣的方式效率較低,且生產出的鎢粉品質不夠穩定,極大的浪費了資源。為此,發明一種用於鎢粉生產的全自動上下料生產線是極為必要的,其不但可以實現鎢粉生產過程的全自動流水作業,同時還能夠提高生產效率,具有產品品質穩定、生產現場整齊、人力成本低等優點,同時方便了生產管理。
鎢粉

鎢粉生產的全自動上下料生產線,從鎢粉的出舟、下料、空舟清洗,到鎢粉定量上料、輸送、疊舟、排舟、以及進舟,全部實現自動化操作。包括出舟單元、下料單元、空舟清洗單元、定量上料單元、輸送單元、排舟單元、以及進舟單元,所述出舟單元位於還原爐管的出口處,並銜接所述下料單元,所述空舟清洗單元,清洗所述下料單元中的空舟並將空舟送入所述輸送單元,所述輸送單元上設有所述定量上料單元,所述輸送單元,銜接所述排舟單元,所述排舟單元,銜接所述推舟單元,所述推舟單元將載料的舟推入還原爐管中。

此種方法不但可以實現鎢粉生產過程的全自動流水作業,同時還能夠提高生產效率,具有產品品質穩定、生產現場整齊、人力成本低等優點,同時方便了生產管理。

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一種鎢粉自動放料平臺

本實用新型涉及一種鎢粉生產工具,特別涉及一種鎢粉自動放料平臺。為了克服現有技術中鎢粉品質因K、Si影響而降低的缺點,本實用新型提供了這樣一種鎢粉自動放料平臺,包括有進料腔、攤鋪腔,進料腔下端設在攤鋪腔內,在進料腔上端設有進料口和氫氣進口,在進料腔下端設有開口,在開口上設有分料網。有益效果:本實用新型達到了克服了K、Si對鎢粉粉粒的影響和提高了鎢粉的粒度的效果。

鎢粉生產過程中,因鎢粉在常溫下不會與氧氣發生反應,所以現有的自動放料平臺沒有考慮採用在密封狀態下進行平鋪放料,一般採用開方狀態下進行平鋪放料,但鎢粉含有K、Si能促進鎢粉顆粒長大的雜質。在氧氣的作用下易進一步啟動K、Si,從而促進鎢粉粒度長大。為了防止鎢粉被二次污染,需要在相對乾淨的環境內對鎢粉進行平鋪放料,以提聞鶴粉的品質。

一種鎢粉自動放料平臺,其特徵在於,包括有進料腔、攤鋪腔,進料腔(I)下端設在攤鋪腔內,在進料腔上端設有進料口和氫氣進口,在進料腔下端設有開口,在開口上設有分料網; 所述的攤鋪腔內設滑動杆、螺旋杆、及設在滑動杆下方的裝料盤,滑動杆二端固定在攤鋪腔內壁上,在滑動杆上設有滑塊,滑塊上設有分散孔,螺旋杆—端與攤鋪腔內壁活動連接、另一端與攤鋪腔外的變頻驅動設備機械連接,螺旋杆上的螺紋與滑塊上側壁上的螺紋相互嚙合; 所述滑塊上的分散孔通過布袋與進料腔下端開口連通。

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