專利名稱:一種納米級鉬粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于難熔金屬鉬粉末的制備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種納米級鉬粉的制備方 法,適應于納米鉬粉的生產(chǎn)。
背景技術(shù):
鉬及其合金具有很高的高溫強度和高溫硬度,良好的導熱、導電性能以及良好的抗 腐蝕性能等特征,因此被廣泛地應用于化學化工、冶金及航空航天等領(lǐng)域。近年來,隨 著高新技術(shù)的飛速發(fā)展,高科技對鉬及其合金材料性能提出的要求在許多方面已經(jīng)超出 了傳統(tǒng)的性能指標,因此,現(xiàn)代鉬制品制備技術(shù)既面臨挑戰(zhàn)也迎來了機遇。其中,鉬粉 的制備是發(fā)展鉬業(yè)技術(shù)的首要環(huán)節(jié)。目前,鉬粉的制備已經(jīng)比較成熟,但是仍需進一步 的發(fā)展、完善,特別是為滿足一些特殊用途的鉬粉的制備技術(shù)還有待解決。
鉬粉的傳統(tǒng)制備是區(qū)別于專門研究超細鉬粉、納米鉬粉的制備而言的。常見的傳統(tǒng) 制備方法有還原法、羥基熱分解法、氯化鉬蒸汽法及氯化鉬熱解法。傳統(tǒng)制備鉬粉的 方法因為制備工藝周期長、溫度高,鉬粉在此過程中易發(fā)生長大,通常得不到超細鉬粉。 制備超細鉬粉的方法主要有氯化鉬的蒸汽法、蒸發(fā)態(tài)三氧化鉬還原法、等離子還原法 和活化還原法。目前,報道的納米鉬粉的制備方法主要有微波等離子法、電脈沖放電 制備納米鉬粉等。通常這些制備納米鉬粉的方法能耗大,成本高,不適于大量的生產(chǎn)納 米級鉬粉。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米級鉬粉的制備方法,即采用凝膠法制備前驅(qū)體,后 經(jīng)低溫氫氣還原以獲得納米級鉬粉。 本發(fā)明的制備工藝為 采用商品鉬酸銨為原料,配成一定濃度的鉬酸銨溶液,注入強酸,攪拌,得到白色凝 膠;把所述的白色凝膠置于烘箱中,在10(TC 30(TC的溫度下烘1 3個小時,制得前驅(qū) 體,然后將所述的前驅(qū)體在管式爐中加熱還原,還原時間為0.5 2小時,還原溫度為600 。C 80(TC。
本發(fā)明的另一個方案是在上述的鉬酸銨溶液,在注入強酸之前,加入少許有機酸和銨鹽,攪拌使之溶解。
本發(fā)明的再一個方案是上述的強酸包括鹽酸、硝酸或王水。 本發(fā)明的又一個方案是在加熱還原所述的前驅(qū)體時,用氫氣作為保護氣體。
這種方法的好處在于設(shè)備簡單,操作方便,能夠大幅度的降低生產(chǎn)成本,有利于 大量生產(chǎn)納米級鉬粉。 本發(fā)明的優(yōu)點在于-
(1) 設(shè)備簡單,投資少;
(2) 原材料易獲得,前驅(qū)體反應過程簡單易控;
(3) 反應中間產(chǎn)物均為氣體、易揮發(fā)或易分解的物質(zhì),可做回收處理,避免形成 環(huán)境污染。
附圖1為實施例2的納米級鉬粉的場發(fā)射電鏡照片。 附圖2為實施例3的納米級鉬粉的場發(fā)射電鏡照片。 附圖3為實施例4的納米級鉬粉的場發(fā)射電鏡照片。
具體實施方式
實施例1:
稱取商品鉬酸銨,加入去離子水,配制濃度為0.80mol/L鉬酸銨溶液。量取20ml 鉬酸銨溶液放入燒杯中, 一邊緩慢加入5ml濃硝酸, 一邊攪拌,在攪拌過程中生成白 色凝膠;取凝膠置于烘箱中,烘箱溫度IO(TC,烘3個小時;然后在管式爐中還原, 氫氣作為還原氣體,在60(TC還原2個小時,然后取出,得到納米級的鉬粉。
實施例2:
稱取商品鉬酸銨,加入去離子水,配制濃度為0.80mol/L鉬酸銨溶液。量取20ml 鉬酸銨溶液放入燒杯中, 一邊緩慢加入5ml濃硝酸, 一邊攪拌,在攪拌過程中生成白 色凝膠;取凝膠置于烘箱中,烘箱溫度IOO'C,烘2個小時;然后在管式爐中還原, 氫氣作為還原氣體,在65(TC還原1.5個小時,然后取出,得到納米級的鉬粉,如圖l。 實施例3:
稱取商品鉬酸銨,加入去離子水,配制濃度為1.60mol/L鉬酸銨溶液。量取20ml 鉬酸銨溶液放入燒杯中,加入4克草酸,攪拌使之溶解,然后一邊緩慢加入10ml王水, 一邊攪拌,在攪拌過程中生成白色凝膠;取凝膠置于烘箱中,烘箱溫度200°C,烘1個小時;然后在管式爐中還原,氫氣作為還原氣體,在70(TC還原1.5個小時,然后取 出,得到納米級的鉬粉,如圖2。 實施例4:稱取商品鉬酸銨,加入去離子水,配制濃度為2.40mol/L鉬酸銨溶液。量取20ml 鉬酸銨溶液,加入燒杯中,加入4克草酸和2克硝酸銨,攪拌使之溶解,然后一邊緩 慢加入10ml濃硝酸, 一邊攪拌,在攪拌過程中生成白色凝膠;取凝膠置于烘箱中,烘 箱溫度25(TC,烘l個小時;然后在管式爐中還原,氫氣作為還原氣體,在75(TC還原 l個小時,然后取出,得到納米級的鉬粉,如圖3。 實施例5:稱取商品鉬酸銨,加入去離子水,配制濃度為2.40 mol/L鉬酸銨溶液。量取20ml 鉬酸銨溶液,加入燒杯中,加入4克草酸和2克硝酸銨,攪拌使之溶解,然后一邊緩慢 加入10ml濃硝酸, 一邊攪拌,在攪拌過程中生成白色凝膠;取凝膠置于烘箱中,烘箱 溫度300'C,烘l個小時;然后在管式爐中還原,氫氣作為還原氣體,在80(TC還原0.5 個小時,然后取出,得到納米級的鉬粉。
權(quán)利要求
1、一種納米級鉬粉的制備方法,其特征在于采用商品鉬酸銨為原料,配成一定濃度的鉬酸銨溶液,注入強酸,攪拌,得到白色凝膠;把所述的白色凝膠置于烘箱中,在100℃~300℃的溫度下烘1~3個小時,制得前驅(qū)體,然后將所述的前驅(qū)體在管式爐中加熱還原還原時間為0.5~2小時,還原溫度為600℃~800℃。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種納米級鉬粉的制備方法,其特征在于所述的鉬酸銨溶 液,在注入強酸之前,加入有機酸和銨鹽,攪拌使之溶解。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種納米級鉬粉的制備方法,其特征在于所述的強酸 包括鹽酸、硝酸或王水。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的一種納米級鉬粉的制備方法,其特征在于加熱還原所述的前驅(qū)體時,用氫氣作為保護氣體。
全文摘要
一種納米級鉬粉的制備方法,屬于難熔金屬鉬粉末制備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種納米級鉬粉的制備方法,適應于納米級鉬粉的生產(chǎn)。本發(fā)明采用商用鉬酸銨為原料,配成一定濃度的鉬酸銨溶液,注入強酸,攪拌,得到白色凝膠;把凝膠置于烘箱中,在100℃~300℃的溫度下烘1~3個小時,得到前驅(qū)體。然后在管式爐中還原,氫氣作為還原氣體,還原時間為0.5~2小時,還原溫度在600℃~800℃,即可獲得納米級的鉬粉。
文檔編號B22F9/16GK101249567SQ20081010388
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者濤 林, 驥 羅, 邵慧萍, 郝俊杰, 郭志猛, 敏 陳 申請人:北京科技大學