本發(fā)明涉及粉末功能材料的制備工藝，具體涉及一種超細(xì)鎳鈷合金粉的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們對材料提出了不同的要求，超微粒子具有明顯的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，長期以來引起眾多研究者的興趣。晶粒尺寸小而均勻、團(tuán)聚度低、比表面積大、化學(xué)活性高的粉末，為新材料的開發(fā)提供了廣闊的前景。超細(xì)鎳鈷(ni-co)合金粉末具有特殊的性能，不同于一般單純鎳、鈷金屬粉末的物理、化學(xué)、磁性和機(jī)械性能，在硬質(zhì)合金、貯氫合金、磁性材料、催化劑、電鍍、電池等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。此外，在硬質(zhì)合金制備方面，鈷金屬價(jià)格昂貴，資源稀缺，人們一直在研究鈷的替代品，如鎳和鐵，但以鐵粉作為粘結(jié)劑的硬質(zhì)合金通常機(jī)械強(qiáng)度很低，用純鎳作為硬質(zhì)合金的粘結(jié)相，所得到的硬質(zhì)合金的物理機(jī)械性能不如鈷作粘結(jié)劑的性能，而且工藝控制較困難。而以鎳取代部分鈷的鎳鈷合金則可取得較好的效果，并降低生產(chǎn)成本。其應(yīng)用如下：硬質(zhì)合金。由于鈷金屬價(jià)格昂貴，資源稀缺，人們一直在研究鈷的代用品，常見的代用品就是鎳和鐵，以鐵粉作為粘結(jié)劑的硬質(zhì)合金通常機(jī)械強(qiáng)度很低，用純鎳作為硬質(zhì)合金的粘結(jié)相，所得到的硬質(zhì)合金的物理機(jī)械性能不如鈷作粘結(jié)劑的性能，而且工藝控制困難。因此，通過合金化方式彌散強(qiáng)化粘結(jié)相歷來是制取新一代硬質(zhì)合金的基本出發(fā)點(diǎn)。為了克服純鎳作粘結(jié)金屬的缺點(diǎn)，同時(shí)節(jié)約鈷金屬，許多國家都進(jìn)行了以鎳部分取代部分鈷的研究，并取得了良好的效果。瑞典山特維克公司對p30合金進(jìn)行的研究結(jié)果表明，刀具對缺口的敏感性隨著粘結(jié)合金屬中鎳含量的提高而增大。另有人發(fā)現(xiàn)，1400攝氏度下燒結(jié)1小時(shí)后，無論粘結(jié)金屬中鎳含量如何，所有合金幾乎都能達(dá)到百分之百的致密化。儲氫合金電極。儲氫合金是一種能在晶體的空隙中大量儲存氫原子的合金材料。這種合金具有可逆吸放氫的神奇性質(zhì)。它可以存儲相當(dāng)于合金自身體積上千倍的氫氣，其吸氫密度超過液態(tài)氫和固態(tài)氫密度，即輕便又安全，顯示出無比的優(yōu)越性。具有實(shí)用價(jià)值的儲氫合金必須具備以下基本性能：1、儲氫量大；2、容易活化；3、離解壓力適中；4、在室溫下吸放氫反應(yīng)速度快；5、成本低壽命長。合金鍍層。鎳鈷合金鍍層(鎳鈷比例大于7：3)呈青白色，是抗腐蝕性能很好的合金鍍層之一。他適用于手表、自行車零件等的電鍍，作為鍍半光亮鎳－鎳或鎳－銅后的代鉻鍍層，它具有良好的焊接性，很適于在電子元件和印刷電路板中使用。由于鈷的加入，改善了鎳鍍層的光澤，使其更具有飽滿度，并提高了純鎳層的硬度和強(qiáng)度，而接觸電阻低，因此它不僅可作為防護(hù)裝飾性鍍層，而且還可以作為機(jī)械鍍層使用。由于其較高的硬度還可用于電鍍。磁性材料。當(dāng)前磁記錄技術(shù)已經(jīng)成為信息新技術(shù)中的重要部分，對磁記錄的主要要求是提高其記錄密度、記錄容量和記錄設(shè)備的小型化，這對磁記錄介質(zhì)和磁記錄頭提出了更高的要求。而鎳鈷合金由于具有臨界各向異性和低導(dǎo)熱系數(shù)的特性，成為一種很重要的磁性材料，特別在磁致伸縮傳感器材料方面。催化劑。氧化二氮作為內(nèi)燃機(jī)循環(huán)流化床、汽車排放氣體、生產(chǎn)脂肪酸的副產(chǎn)物，經(jīng)常排放到大氣中。而氧化二氮對大氣層中臭氧的破壞反應(yīng)及室溫效應(yīng)有催化作用。因此從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，在氧化二氮排入大氣之前要使其分解。鎳和鈷對氧化二氮的分解有催化作用，而鎳鈷合金粉對此分解反應(yīng)的催化作用則更顯著。其制備方法主要包括有固相法、氣相法、液相法，又可細(xì)分為機(jī)械合金法、羰基法、超聲波輻照法、水熱還原法、多元醇還原法、電沉積法、共沉淀-熱分解法、鹵化物氣相還原法等等。如專利號為200810135036.5的專利采用了高壓氫還原的方法制備超細(xì)鎳鈷合金粉，粒度均勻，產(chǎn)品品質(zhì)好，但存在設(shè)備復(fù)雜，對操作要求高等缺點(diǎn)。專利號為200810028925.1采用凝膠法-氫還原制備納米鎳鈷合金粉，其作為電磁波吸收劑性能優(yōu)良，但由于采用凝膠法制備前驅(qū)體，陰離子無法完全洗干凈，其作為其他用途存在雜質(zhì)含量高的缺點(diǎn)。本方法采用均相共沉淀制備氫氧化鎳鈷前驅(qū)體，再經(jīng)過氫還原得到超細(xì)鎳鈷合金粉末，得到的產(chǎn)品粒度分布均勻，雜質(zhì)含量(如碳、硫等)低，形貌為球形，可制備從0.2um-10um范圍粒度的產(chǎn)品，可廣泛用于各個(gè)行業(yè)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述方法的不足之處，提供了一種制備超細(xì)鎳鈷合金粉的方法，該方法安全可靠、無毒、無污染，設(shè)備簡單、流程短且成本低，得到的產(chǎn)品粒度分布均勻，雜質(zhì)含量(如碳、硫等)低，形貌為球形，可制備從0.2um-10um范圍粒度的產(chǎn)品，可廣泛用于各個(gè)行業(yè)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種超細(xì)鎳鈷合金粉的制備方法，包括以下步驟：(1)將鎳鈷鹽晶體按照所需比例加純水溶解，溶解溫度為40-60℃，總濃度為0.6-2.5mol/l，加入分散劑如聚乙二醇、pvp(聚乙烯吡咯烷酮)等分散劑，分散劑的濃度為0.01-0.05mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的4-5倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌升溫，攪拌速度為200r/min，升溫速度為0.6-1.5℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)90-95℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)4-8小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率≤100us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量≤1.0％為止，然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣還原，還原時(shí)間10-18小時(shí)，還原溫度350-400℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.04-0.08:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在惰性氣氛下經(jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其中，上述所述步驟(1)中的鎳鈷鹽晶體包括：六水氯化鎳，六水氯化鈷，七水硫酸鎳，七水硫酸鈷，六水硝酸鎳，六水硝酸鈷。其中，所述步驟(2)加熱方式包括：水浴加熱，電加熱，油浴加熱，蒸汽加熱。其中，所述步驟(4)氫氣包括：純凈的氫氣，含氮?dú)獾臍錃?，含一氧化碳的氫氣，含二氧化碳的氫氣。其中，所述步驟(5)惰性氣氛包括：氮?dú)鈿夥?，二氧化碳?xì)夥眨瑲鍤鈿夥?。與現(xiàn)有的超細(xì)鎳鈷合金粉制備方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.尿素均相沉淀-氫氣還原法制備超細(xì)鎳鈷合金粉工藝流程短，設(shè)備簡單，成本低。2.可通過還原溫度來控制鎳鈷合金粉的粒度，從而實(shí)現(xiàn)了鎳鈷合金粉的粒度可控。3.本發(fā)明生產(chǎn)的鎳鈷合金粉粒度分布窄，形貌為球形，比表面大，雜質(zhì)(碳、硫)含量低。能滿足不同行業(yè)的用途。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。附圖說明圖1：本發(fā)明中超細(xì)鎳鈷合金粉的制備工藝流程圖圖2：本發(fā)明制備的超細(xì)鎳鈷合金粉sem(fsss粒徑為1.0um)圖3：本發(fā)明制備的超細(xì)鎳鈷合金粉sem(fsss粒徑為0.2um)具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，本發(fā)明的范圍不受這些實(shí)施例的限制。實(shí)施例1(1)將六水氯化鎳鎳鈷鹽晶體按照7:3比例加純水溶解，溶解溫度為60℃，總濃度為1.5mol/l，加入聚乙二醇分散劑，分散劑的濃度為0.02mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的4倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，通過蒸汽攪拌升溫，攪拌速度為200r/min，升溫速度為1℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)90℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)7小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率＝80us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量＝0.6％。然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣氮?dú)饣旌蠚膺€原，還原時(shí)間10小時(shí)，還原溫度368℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.08:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在氮?dú)鈿夥障陆?jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其檢測指標(biāo)如下：指標(biāo)fsssbetcsofe數(shù)值0.5um12m2/g0.01％0.0018％0.1％0.0035％指標(biāo)d10d50d90數(shù)值0.5um2.0um3.9um實(shí)施例2(1)將六水氯化鈷鎳鈷鹽晶體按照6:4比例加純水溶解，溶解溫度為50℃，總濃度為2mol/l，加入聚乙二醇分散劑，分散劑的濃度為0.03mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的4倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，通過水浴攪拌升溫，攪拌速度為200r/min，升溫速度為1.5℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)95℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)6小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率＝90us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量＝0.5％。然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣與二氧化碳混合氣還原，還原時(shí)間10小時(shí)，還原溫度400℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.06:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在氮?dú)鈿夥障陆?jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其檢測指標(biāo)如下：指標(biāo)fsssbetcsofe數(shù)值1um8m2/g0.012％0.0015％0.09％0.0034％指標(biāo)d10d50d90數(shù)值0.9um3.0um4.9um實(shí)施例3(1)將七水硫酸鎳鎳鈷鹽晶體按照5:5比例加純水溶解，溶解溫度為40℃，總濃度為2.4mol/l，加入聚乙二醇分散劑，分散劑的濃度為0.04mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的5倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，通電升溫同時(shí)進(jìn)行攪拌，攪拌速度為200r/min，升溫速度為1℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)95℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)8小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率＝80us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量＝0.6％。然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣與氬氣混合氣還原，還原時(shí)間10小時(shí)，還原溫度390℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.06:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在氬氣氣氛下經(jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其檢測指標(biāo)如下：指標(biāo)fsssbetcsofe數(shù)值0.9um10m2/g0.01％0.0017％0.09％0.0034％指標(biāo)d10d50d90數(shù)值1.0um2.9um4.8um實(shí)施例4(1)將七水硫酸鈷鎳鈷鹽晶體按照7:3比例加純水溶解，溶解溫度為60℃，總濃度為1.8mol/l，加入聚乙二醇分散劑，分散劑的濃度為0.02mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的4倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，通過油浴攪拌升溫，攪拌速度為200r/min，升溫速度為1℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)95℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)5小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率＝40us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量＝0.6％。然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣還原，還原時(shí)間10小時(shí)，還原溫度350℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.04:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在二氧化碳?xì)夥障陆?jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其檢測指標(biāo)如下：指標(biāo)fsssbetcsofe數(shù)值0.51um11.8m2/g0.01％0.0018％0.12％0.0031％指標(biāo)d10d50d90數(shù)值0.7um2.0um3.9um實(shí)施例5(1)將六水硝酸鎳鎳鈷鹽晶體按照6:4比例加純水溶解，溶解溫度為50℃，總濃度為2mol/l，加入聚乙二醇分散劑，分散劑的濃度為0.03mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的4倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，通過水浴攪拌升溫，攪拌速度為200r/min，升溫速度為1.5℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)95℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)6小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率＝90us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量＝0.5％。然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣與二氧化碳混合氣還原，還原時(shí)間10小時(shí)，還原溫度400℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.06:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在氮?dú)鈿夥障陆?jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其檢測指標(biāo)如下：指標(biāo)fsssbetcsofe數(shù)值1um9m2/g0.012％0.0014％0.08％0.0036％指標(biāo)d10d50d90數(shù)值0.9um3.2um4.7um實(shí)施例6(1)將六水硝酸鈷鎳鈷鹽晶體按照7:3比例加純水溶解，溶解溫度為60℃，總濃度為1.5mol/l，加入聚乙二醇分散劑，分散劑的濃度為0.02mol/l，同時(shí)加入尿素，尿素的濃度為鎳鈷鹽總摩爾濃度的4倍。(2)將混合溶液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，通過蒸汽攪拌升溫，攪拌速度為200r/min，升溫速度為1℃/min，當(dāng)溫度到達(dá)90℃時(shí)停止升溫，并保持此溫度攪拌反應(yīng)4小時(shí)。(3)將反應(yīng)物取出用純水洗滌至洗水電導(dǎo)率＝80us/cm為止，然后烘干，烘干至水分含量＝0.6％。然后將物料過200目篩，取篩下物。(4)將篩分后的物料放入還原爐內(nèi)通入氫氣氮?dú)饣旌蠚膺€原，還原時(shí)間10小時(shí)，還原溫度368℃，氫氣總用量與物料質(zhì)量之比為：0.08:1。(5)還原后的鎳鈷合金粉在氮?dú)鈿夥障陆?jīng)過破碎篩分包裝即可得到超細(xì)鎳鈷合金粉。其檢測指標(biāo)如下：指標(biāo)fsssbetcsofe數(shù)值0.5um12m2/g0.01％0.0018％0.1％0.0035％指標(biāo)d10d50d90數(shù)值0.5um2.0um3.9um最后說明的是，上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12