(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111097916 A(43)申请公布日 2020.05.05
(21)申请号 202010024238.3(22)申请日 2020.01.09
(71)申请人 北京矿冶科技集团有限公司
地址 100000 北京市丰台区南四环西路188
号总部基地十八区23号楼
申请人 北矿新材科技有限公司
(72)发明人 于月光 李曹兵 章德铭 王芦燕
原慷 贾坤乐 贾贤赏 彭鹰 (74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通合伙) 11463
代理人 付兴奇(51)Int.Cl.
B22F 9/04(2006.01)B22F 1/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书9页 附图4页
(54)发明名称
一种超细高纯铼粉的制备方法(57)摘要
本申请涉及一种超细高纯铼粉的制备方法,属于铼粉技术领域。一种超细高纯铼粉的制备方法,包括:在磨球的外表面、球磨罐的内腔表面存在铼金属层的条件下,以第一球磨转速对铼粉进行预磨,磨至铼粉的粒度达到25μm≤D90≤40μm,再以低于第一球磨转速的第二球磨转速对铼粉进行球磨。该球磨方法能够对铼粉进行充分的研磨,使得铼粉的粒径分布均匀,粒径在14μm以下。磨球和球磨罐的表面镀有铼金属层,降低球磨器材在球磨铼粉过程中引入杂质的概率。该制备方法球磨效率高,球磨工艺时间短,较大程度上避免引入杂质。CN 111097916 ACN 111097916 A
权 利 要 求 书
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1.一种超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,包括:采用磨球和球磨罐以第一球磨转速对铼粉进行预磨,磨至所述铼粉的粒度达到25μm≤D90≤40μm,再以低于所述第一球磨转速的第二球磨转速对所述铼粉进行球磨。
2.根据权利要求1所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,经过预磨的所述铼粉的粒度达到30μm≤D90≤35μm。
3.根据权利要求1所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,所述第一球磨转速与所述第二球磨转速的比值为3:2至8:3。
4.根据权利要求3所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,在第一球磨转速为300-400r/min的条件下,对所述铼粉预磨5-10分钟,预磨之后,在第二球磨转速为150-200r/min的条件下,对经过预磨的所述铼粉球磨20-40分钟。
5.根据权利要求1至4任一项所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,对所述铼粉进行预磨的步骤包括:将镀铼的磨球、所述铼粉以及乙醇加入镀铼的球磨罐中进行预磨,所述镀铼的磨球、所述铼粉以及所述乙醇的质量比为100:(20-40):(2-4)。
6.根据权利要求1所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,所述球磨罐和所述磨球的材质为碳化钨,所述磨球的外表面、所述球磨罐的内腔表面存在铼金属层。
7.根据权利要求1或6所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,所述铼金属层的形成步骤包括:在球磨速度为280-320r/min的条件下,将磨球、铼粉以及乙醇加入球磨罐中,混合球磨8-24小时;可选地,所述磨球、所述铼粉以及所述乙醇的质量比为100:(20-40):(2-4)。
8.根据权利要求1所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,原料铼粉的粒径不大于150μm。
9.根据权利要求1至4任一项所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:在烘干温度为90-120℃的条件下,对球磨后的铼粉烘干8-24h。
10.根据权利要求9所述的超细高纯铼粉的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:对烘干后的铼粉进行还原去氧化处理;
可选地,所述还原去氧化处理的步骤包括:在处理气氛为氢气、保温温度为350-500℃的条件下,将所述烘干铼粉在管式炉中保温4-8h。
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CN 111097916 A
说 明 书
一种超细高纯铼粉的制备方法
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技术领域
[0001]本申请涉及铼粉技术领域,且特别涉及一种超细高纯铼粉的制备方法。
背景技术
[0002]铼金属的熔点较高,是一种难熔金属。铼在地壳中的含量稀少、分散,是地壳中最稀有元素之一,平均含量估值为十亿分之一,是一种稀散金属。铼之前主要用作高温合金添加剂,对铼粉的粒度和成型性要求低。近些年随着铼金属应用的拓展,铼板、铼条等铼金属制品的制备对铼粉的质量具有一定的要求。
[0003]工业上常用铼酸铵还原的方法制备金属铼粉,但该方法制备的铼粉粒度粗,成型性差。而传统的球磨工艺易引入杂质,造成铼金属纯度下降。目前采用球磨制备难熔金属粉末已有报道,但是将高能球磨法用于制备铼粉未见报道。因此,获得质量高的铼粉具有重要的意义。
发明内容
[0004]针对现有技术的不足,本申请实施例的目的包括提供一种超细高纯铼粉的制备方法,以改善铼粉粒度粗、杂质多的技术问题。[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种超细高纯铼粉的制备方法,包括:采用磨球和球磨罐以第一球磨转速对铼粉进行预磨,磨至铼粉的粒度达到25μm≤D90≤40μm,再以低于第一球磨转速的第二球磨转速对铼粉进行球磨。
[0006]本申请采用第一球磨转速将原料铼粉磨至粒度达到25μm≤D90≤40μm,使得铼粉中的结块被打碎,再以较低的第二球磨转速对铼粉进行进一步粉碎,以减小铼粉的粒度。该球磨方法能够对铼粉进行充分的研磨,使得铼粉的粒径分布均匀,粒径在14μm以下。该制备方法球磨效率高,球磨工艺时间短,能够降低杂质的引入。[0007]在本申请的部分实施例中,经过预磨的铼粉的粒度达到30μm≤D90≤35μm。[0008]经过预磨,铼粉的粒度达到30μm≤D90≤35μm时,铼粉的粒径更均一,再通过球磨得到的铼粉质量更高。
[0009]在本申请的部分实施例中,第一球磨转速与第二球磨转速的比值为3:2至8:3。[0010]预磨是以一定的第一球磨转速将铼粉中的结块打碎,但是该第一球磨转速不足以使得铼粉细化达到更细小的粒径,降低第二球磨转速对铼粉进行磨细。本申请的发明人经过研究发现,当第一球磨转速与第二球磨转速存在上述比例关系时,能够较大程度的保证对铼粉的球磨,使得球磨后的铼粉粒径均匀、细小。[0011]在本申请的部分实施例中预磨的步骤包括:在第一球磨转速为300-400r/min的条件下,对铼粉预磨5-10分钟,预磨之后,在球磨转速为150-200r/min的条件下,对经过预磨的铼粉球磨20-40分钟。
[0012]在本申请的部分实施例中,球磨罐和磨球的材质为碳化钨,磨球的外表面、球磨罐的内腔表面存在铼金属层。
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CN 111097916 A[0013]
说 明 书
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磨球采用密度高、耐磨性好的碳化钨球磨器材有利于快速将铼粉磨细。磨球和球
磨罐的表面镀有铼金属层,能够降低球磨器材在球磨铼粉过程中引入杂质的概率。[0014]本申请发明人经过创造性劳动得出,第一球磨转速为300-400r/min时,能够高效的对铼粉进行预磨,使得铼粉中的结块被打碎,再以150-200r/min的第二球磨转速对铼粉进行磨细,使其达到一定的粒径。[0015]在本申请的部分实施例中,对铼粉进行预磨的步骤包括:将镀铼的磨球、铼粉以及乙醇加入镀铼的球磨罐中进行预磨,镀铼的磨球、铼粉以及乙醇的质量比为100:(20-40):(2-4)。
[0016]镀铼的磨球、铼粉以及乙醇在该配比下,能够在较短的时间内对铼粉进行充分的球磨,保证铼粉的粒度,提高球磨效率。[0017]在本申请的部分实施例中,铼金属层的形成步骤包括:在球磨速度为280-320r/min的条件下,将磨球、铼粉以及乙醇加入球磨罐中,混合球磨8-24小时;可选地,磨球、铼粉以及乙醇的质量比为100:(20-40):(2-4)。
[0018]采用上述方法能够使得铼粉均匀镀在磨球以及球磨罐表面,保持磨球的外形,且镀铼的磨球和球磨罐在后续对铼粉的球磨过程中,不会脱落而裸露出碳化钨,减少了磨球对铼粉研磨破碎时引入污染的概率。[0019]在本申请的部分实施例中,原料铼粉的粒径不大于150μm。[0020]该粒径的铼粉在上述预磨和球磨条件下能够被完全磨细,提高球磨效率和球磨效果。
[0021]在本申请的部分实施例中,制备方法还包括:在烘干温度为90-120℃的条件下,对球磨后的铼粉烘干8-24h。
[0022]本申请通过烘干去除铼粉中的乙醇,使得铼粉为颗粒状。[0023]在本申请的部分实施例中,制备方法还包括:对烘干后的铼粉进行还原去氧化处理;可选地,还原去氧化处理的步骤包括:在处理气氛为氢气、保温温度为350-500℃的条件下,将烘干铼粉在管式炉中保温4-8h。[0024]通过上述还原去氧化处理,能够去除铼粉在球磨变细的过程中吸附的氧,提高铼粉的纯度。
[0025]本申请的有益效果包括:
[0026]由于现有技术没有单独对铼粉的后处理进行研究,而采用传统的球磨工艺研磨铼粉的效果较差,因此本申请发明人对研磨器材的性质、球磨的工艺进行改进。[0027](1)本申请发明人发现,铼粉的密度以及铼粉的形态对研磨造成一定影响。经过本申请发明人的创造性研究得出,采用两步球磨法。先以第一球磨转速将铼粉中的结块打碎,使铼粉的粒度达到25μm≤D90≤40μm,再以较低的第二球磨转速对铼粉进行磨细。该球磨方法能够较大程度的保证对铼粉的球磨,使得球磨后的铼粉粒径均匀、细小。[0028]进一步地,在第一球磨转速为300-400r/min的条件下,对铼粉预磨5-10分钟,该条件预磨过程中,铼粉中的结块通过高速球磨被打碎,得到相对较细的铼粉。将铼粉预磨至粒度达到25μm≤D90≤40μm后,在第二球磨转速为150-200r/min的条件下,对经过预磨的铼粉球磨20-40分钟。该条件的球磨能够对球磨罐内易下沉的的铼粉进行充分的球磨,使得球磨后的铼粉粒径均较小,得到粒径在14μm以下的超细铼粉。
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CN 111097916 A[0029]
说 明 书
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(2)该制备方法球磨效率高,缩短球磨时间,预磨和球磨的总时间不超过一小时,
降低引入杂质的几率。[0030](3)采用镀铼的球磨罐和磨球进行球磨,避免球磨罐和磨球直接与铼粉接触而引入杂质。进一步地,采用碳化钨材质的球磨罐和磨球,碳化钨材质的密度高达15.6g/cm3,有利于快速将铼粉磨细。且铼粉易与碳化钨冷焊,能够在球磨罐和磨球形成铼金属层。附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为本申请实施例1的原料铼粉的粒径分布图;[0033]图2为本申请实施例1的球磨后铼粉的粒径分布图;[0034]图3为本申请实施例2的原料铼粉的粒径分布图;[0035]图4为本申请实施例2的球磨后铼粉的粒径分布图;[0036]图5为本申请实施例3的原料铼粉的扫描电镜图;[0037]图6为本申请实施例3的球磨后铼粉的扫描电镜图;[0038]图7为本申请对比例4的球磨后铼粉的扫描电镜图;[0039]图8为本申请对比例5的球磨后铼粉的扫描电镜图;[0040]图9为本申请对比例6的球磨后铼粉的扫描电镜图。
具体实施方式
[0041]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0042]下面对本申请实施例的一种超细高纯铼粉的制备方法进行具体说明。[0043]铼金属是一种稀散金属,在地壳中的含量稀少,其价格较高,限制了铼元素的应用。铼金属一般与钨、镍等其他金属共同使用,较少单独使用,因此对铼金属的研究较少。现有的铼粉通常采用还原法制得,该方法制备的铼粉粒度粗,成型性差,而传统球磨铼粉虽然能够降低铼粉的粒度,但易引入杂质,降低铼粉的纯度,无法满足高质量的要求。[0044]本申请发明人为了提高铼粉的质量和扩大铼金属的应用,对铼金属进行了研究。研究过程中发现铼金属密度较大,其他性能与钨、镍等金属不同,因此用传统的研磨方法无法得到粒度分布均匀、粒度细小、球形度好的铼粉。本申请发明人经过创造性劳动后得出一种超细高纯铼粉的制备方法,采用经过改进的球磨方法能够获取超细、高纯的铼粉。同时该方法缩短传统的球磨时间,提高铼粉的球磨效率。
[0045]本申请实施例提供了一种超细高纯铼粉的制备方法,包括:采用磨球和球磨罐以第一球磨转速对铼粉进行预磨,磨至铼粉的粒度达到25μm≤D90≤40μm,再以低于第一球磨转速的第二球磨转速对铼粉进行球磨。
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CN 111097916 A[0046]
说 明 书
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由于传统的球磨工艺易引入杂质,本申请发明人提出对球磨器材进行改进。在本
申请中,发明人对球磨器材的材质进行了研究,发现球磨器材通常采用玛瑙、不锈钢、氧化锆等材质,但是由于铼粉硬度高,氧化铝相比耐磨性差,其在使用一段时间后易在铼粉中引入铝杂质;氧化锆密度低对铼粉的研磨不够细,无法得到粒度小的铼粉;不锈钢在研磨过程中会引入大量的铁。
[0047]经过本申请发明人的创造性研究得出,采用碳化钨材质的球磨器材,碳化钨材质的密度高达15.6g/cm3,有利于快速将铼粉磨细。且铼粉易与碳化钨冷焊,对球磨器材进行处理,使得球磨器材表面冷焊上一层铼金属防护层,避免球磨器材直接与铼粉接触而引入杂质。在本申请的部分实施例中,球磨器材包括球磨罐和磨球。磨球的外表面、球磨罐的内腔表面存在铼金属层。
[0048]在一种可实现的方式中,铼金属层的形成步骤包括:在球磨速度为280-320r/min的条件下,将磨球、铼粉以及乙醇在球磨罐中混合,球磨至磨球、球磨罐上镀有铼金属层。可选地,混合球磨的时间为8-24小时。该条件下的预处理能够使得铼粉均匀镀在磨球以及球磨罐表面,保持磨球的外形,且镀铼的磨球和球磨罐在后续对铼粉的球磨过程中,不会脱落而裸露出碳化钨,减少了磨球对铼粉研磨破碎时引入污染的概率。在本申请的其他实施例中,采用电沉积法、化学沉积法、真空离子蒸发或磁控溅射等方法在磨球的外表面、球磨罐的内腔表面镀来金属层。需要说明的是,电沉积法、化学沉积法、真空离子蒸发或磁控溅射等方法均为通用技术,本申请对其不做限定。[0049]进一步的,在球磨器材表面镀铼的步骤中,磨球、铼粉以及乙醇的质量比为100:(20-40):(2-4)。该用量配比可以较大程度保证铼粉冷焊在磨球和球磨罐表面,保证后续的球磨效果。可选地,磨球、铼粉以及乙醇的质量比为50:10:1、50:20:1、25:5:1、25:10:1、50:15:1或50:15:2。
[0050]由于现有技术没有单独对铼粉的后处理进行研究,采用传统的球磨工艺研磨铼粉的效果较差,因此球磨的工艺参数是本申请的重点。实际加工中导致研磨效果差的因素有很多,包括研磨器材的强度、被研磨物质的性质以及研磨工艺。[0051]本申请发明人发现,铼粉的密度以及铼粉的形态对研磨造成一定影响。经过本申请发明人的创造性研究得出,采用两步湿磨球磨法:采用乙醇对球磨过程中的铼粉进行分散处理,在磨球的外表面、球磨罐的内腔表面存在铼金属层的条件下,以第一球磨转速对铼粉进行预磨,使铼粉粒度达到25μm≤D90≤40μm,再以低于第一球磨转速的第二球磨转速对铼粉进行球磨。本申请采用碳化钨材质的球磨器材,耐磨性好,乙醇与磨球之间存在“液膜”防护,在球磨过程中降低引入杂质的概率。为了避免引入杂质,本申请中的乙醇为分析纯级无水乙醇。
[0052]由于原料铼粉中存在结块,且铼粉的密度高,若球磨速度不合适则无法对铼粉中的结块进行充分的粉碎。本申请发明人在经过创造性劳动得出,第一球磨转速与第二球磨转速的比值为3:2至8:3。当第一球磨转速与第二球磨转速存在上述比例关系时,能够较大程度的保证对铼粉的球磨,使得球磨后的铼粉粒径均匀、细小。[0053]进一步地,将铼粉、镀铼的磨球、乙醇加入镀铼的球磨罐中,在第一球磨转速为300-400r/min的条件下,对铼粉预磨5-10分钟,使铼粉磨至D90为25-40μm。该条件预磨过程中,铼粉中的结块通过高速球磨被打碎,得到相对较细的铼粉。
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CN 111097916 A[0054]
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由于铼粉密度大,较易下沉,若一直以上述转速研磨铼粉,高速的磨球无法对铼粉
进行充分球磨,导致球磨后的铼粉粒径大小分布不均匀。故铼粉预磨至粒度达到25μm≤D90≤40μm后,在第二球磨转速为150-200r/min的条件下,对经过预磨的铼粉球磨20-40分钟。该条件的球磨能够对球磨罐内的铼粉进行充分的球磨,使得球磨后的铼粉粒径均较小,得到超细铼粉。进一步的,为了提高球磨后的粒径均匀性,经过预磨的铼粉D90为30-35μm。可选地,经过预磨的铼粉D90为25μm、30μm、35μm或40μm。[0055]在本申请的部分实施例中,第一球磨转速为330-370r/min,预磨时间为7-8分钟。第二球磨转速为170-180r/min,球磨时间为35-35分钟。可选地,第一球磨转速为330r/min、340r/min、350r/min、360r/min或370r/min,第二球磨转速为170r/min或180r/min。[0056]为了得到较好的球磨效果,镀铼的磨球、铼粉以及乙醇的质量比为100:(20-40):(2-4)。该质量比的镀铼的磨球在有限时间内能够对铼粉进行充分的球磨,保证铼粉的粒度,提高球磨效率。该比例的乙醇用量能够使得铼粉被乙醇完全浸泡,若乙醇质量较大,则使得乙醇中的铼粉浓度降低,降低磨球与铼粉之间的碰撞几率,降低球磨效果。可选地,镀铼的磨球、铼粉以及乙醇的质量比为50:10:1、50:20:1、25:5:1、25:10:1、50:15:1、或50:15:2。
[0057]需要说明的是,为了得到纯度较高的铼粉,以99.99%的高纯还原铼粉作为原料,为了提高球磨的效率,原料铼粉的粒径不大于150μm,该粒径的铼粉在上述预磨和球磨条件下能够被完全磨细。若铼粉的粒径较大,则需要相应的调整预磨和球磨的条件,以保证对铼粉的球磨效果。
[0058]本申请提供的超细高纯铼粉的制备方法采用球磨方法通过对球磨工艺和球磨材质的改进,能够得到超细高纯铼粉,缩短球磨时间,预磨和球磨的总时间不超过一小时,降低引入杂质的几率。
[0059]铼粉在经过球磨后,在烘干温度为90-120℃的条件下,保温8-24h,去除铼粉中的乙醇,使得铼粉为颗粒状。烘干之后对烘干铼粉进行还原去氧化处理,去除铼粉在球磨变细的过程中吸附的氧,提高铼粉的纯度。在本申请的部分实施例中,还原去氧化处理包括:在处理气氛为氢气、保温温度为350-500℃的条件下,将烘干铼粉在管式炉中保温4-8h。可选地,烘干温度为90℃、100℃、110℃或120℃,烘干保温时间为8h、10h、15h、20h或24h。还原温度为350℃、400℃、450℃或500℃,还原保温温度为4h、6h或8h。
[0060]以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。[0061]实施例1
[0062]本实施例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,包括:[0063]采用99.99%的高纯还原铼粉为原料,D90为151μm。[0064]采用高能球磨对铼粉进行处理,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入200g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,30g无水乙醇,然后先用300r/min的转速球磨5分钟,使铼粉磨至D90为30μm,再改用200r/min转速球磨30分钟。
[0065]取出铼粉并用筛网过滤分开磨球与铼粉,用烘箱进行100℃烘8h,将烘干铼粉用料铲破碎后,在保温温度400℃的氢气四管炉中保温4h。[0066]用激光粒度仪检测原料铼粉以及球磨后铼粉的粒径分布,结果如表1、图1和图2。图1为原料铼粉的粒径分布图,图2为球磨后铼粉的粒径分布图。由图可知,原料铼粉粒径分
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说 明 书
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布不均匀,粒径大的较多,粒径小的较少。球磨后铼粉的曲线对称性高,说明球磨后铼粉的粒径均匀性提高,球磨后铼粉D90为13.6μm。[0067]表1粒径分布结果
[0068]
采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法检测原料铼粉和球磨后铼粉纯度,球磨
后铼粉的纯度≥99.989%,较原料铼粉99.998%纯度略有下降,O含量为0.072%。球磨后铼粉的杂质成分及含量结果如下表:[0070]表2杂质分析表(wt%)
[0069]
[0071]
[0072]
由表2可知,球磨后的铼粉相比原料铼粉引入的杂质量非常少,杂质含量较少,说
明通过实施例1的制备方法能够得到超细、高纯的铼粉。[0074]实施例2
[0075]本实施例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,包括:[0076]采用99.99%的高纯还原铼粉为原料,D90为77.7μm。[0077]采用高能球磨对铼粉进行处理,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入400g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,70g无水乙醇,然后先用300r/min的转速球磨5分钟,使铼粉磨至D90为25μm,再改用180r/min转速球磨25分钟。
[0078]取出铼粉并用筛网过滤分开磨球与铼粉,用烘箱进行100℃烘10h,将烘干铼粉用
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[0073]
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说 明 书
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料铲破碎后,在保温温度450℃的氢气四管炉中保温6h。[0079]用激光粒度仪检测原料铼粉以及球磨后铼粉的粒径分布,结果如表3、图3和图4。图3为原料铼粉的粒径分布图,图4为球磨后铼粉的粒径分布图。由图可知,原料铼粉粒径分布不均匀,粒径大的较多,粒径小的较少。球磨后铼粉的曲线对称性高,说明球磨后铼粉的粒径均匀性提高,D90为12.3μm。说明通过实施例2的制备方法能够得到超细的铼粉。[0080]表3粒径分布结果
[0081]
[0082]
采用ICP-MS方法检测原料铼粉和球磨后铼粉纯度,球磨后铼粉的纯度≥99.95%,
O含量为0.088%。说明通过实施例2的制备方法能够得到高纯的铼粉。[0084]实施例3
[0085]本实施例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,包括:[0086]采用99.99%的高纯还原铼粉为原料,D90为154μm。[0087]采用高能球磨对铼粉进行处理,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入300g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,50g无水乙醇,然后先用400r/min的转速球磨8分钟,使铼粉磨至D90为35μm,再改用200r/min转速球磨35分钟。
[0088]取出铼粉并用筛网过滤分开磨球与铼粉,用烘箱进行100℃烘12h,将烘干铼粉用料铲破碎后,在保温温度500℃的氢气四管炉中保温8h。[0089]用激光粒度加测球磨后铼粉的粒径,球磨后铼粉D90为13.3μm。对球磨后铼粉进行纯度检测,纯度≥99.95%,O含量为0.079%。说明通过实施例3的制备方法能够得到超细、高纯的铼粉。
[0090]对原料铼粉和球磨后铼粉进行微观结构检测,扫描电镜图如图5、图6。由图5和图6的对比可知,球磨后的铼粉相比原料铼粉的粒径小很多,且球磨后铼粉的粒径均一,形貌均为球状。
[0091]实施例4
[0092]本实施例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例1的不同之处仅在于:[0093]在球磨步骤中,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入200g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,30g无水乙醇,然后先用400r/min的转速球磨10分钟,使铼粉磨至D90为32μm,再改用150r/min转速球磨40分钟。[0094]用激光粒度加测球磨后铼粉的粒径,球磨后铼粉D90为13.4μm。对球磨后铼粉进行纯度检测,纯度≥99.983%,O含量为0.074%。[0095]实施例5
[0096]本实施例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例1的不同之处仅在于:
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球磨采用的磨球和球磨罐没有镀来金属层。
[0098]用激光粒度加测球磨后铼粉的粒径,球磨后铼粉D90为13.4μm。对球磨后铼粉进行纯度检测,纯度≥99.63%,O含量为0.134%。[0099]对比例1
[0100]本对比例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例1的区别仅在于:[0101]在球磨步骤中,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入200g铼粉,400g镀铼的碳化钨球,30g无水乙醇,然后先用400r/min的转速球磨10分钟,使铼粉磨至D90为47μm,再改用150r/min转速球磨40分钟。[0102]用激光粒度仪检测球磨后铼粉的粒径分布,球磨后铼粉D90为41μm。说明磨球的质量对球磨的效果有较大的影响,由于球磨的质量降低,导致对铼粉的球磨不够充分,使得大粒径的铼粉不能完全被磨细。[0103]对比例2
[0104]本对比例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例1的区别仅在于:[0105]在球磨步骤中,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入200g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,60g无水乙醇,然后先用400r/min的转速球磨10分钟,使铼粉磨至D90为44μm,再改用150r/min转速球磨40分钟。[0106]用激光粒度仪检测球磨后铼粉的粒径分布,球磨后铼粉D90为28μm。说明乙醇用量对球磨的效果有较大的影响,由于乙醇的质量较高,导致乙醇中铼粉的分布太分散,使得磨球对铼粉球磨的不够充分,导致球磨后铼粉的粒径较大。[0107]对比例3
[0108]本对比例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例1的区别仅在于:[0109]在球磨步骤中,采用没有经过镀铼的碳化钨球磨罐和没有经过镀铼的碳化钨磨球对铼粉进行球磨。
[0110]采用ICP-MS方法检测球磨后铼粉纯度,原料铼粉的杂质成分与实施例1的相同。球磨后铼粉的纯度≥99.63%。球磨后铼粉的杂质成分及含量结果如下表:[0111]表4杂质分析表(wt%)
杂质原料铼粉球磨铼粉Al≤0.0001≤0.0001Fe≤0.0005≤0.0005Cr≤0.0001≤0.0001Ni≤0.0001≤0.0001Co≤0.0001≤0.005W≤0.0005≤0.36Mo≤0.0005≤0.0005O0.0850.134Re含量≥99.998%≥99.63%
[0113]由表4可知,球磨后的铼粉相比原料铼粉引入的杂质量较多,说明碳化钨磨球和碳化钨球磨罐在球磨过程中会在铼粉中引入杂质。[0114]对比例4
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本对比例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例3的区别仅在于:
[0116]在球磨步骤中,采用高能球磨对铼粉进行处理,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入300g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,50g无水乙醇,然后先用400r/min的转速球磨4分钟,使铼粉磨至D90为50μm,再改用200r/min转速球磨35分钟。[0117]用扫描电镜检测球磨后铼粉的SEM,结果如图7。图7显示球磨后铼粉的粒径分布不均匀,说明在第二次球磨过程中,铼粉没有被充分球磨。[0118]对比例5
[0119]本对比例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例3的区别仅在于:[0120]在球磨步骤中,采用高能球磨对铼粉进行处理,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入300g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,50g无水乙醇,然后用200r/min的转速球磨43分钟。[0121]用扫描电镜检测球磨后铼粉的粒径,结果如图8。图8显示球磨后铼粉的粒径分布不均匀,且粒径均较大,说明该球磨速度无法对铼粉进行较好的球磨,不能将铼粉进行磨细,导致铼粉粒径较大。[0122]对比例6
[0123]本对比例提供一种超细高纯铼粉的制备方法,与实施例3的区别仅在于:[0124]在球磨步骤中,采用高能球磨对铼粉进行处理,向镀铼的碳化钨球磨罐中加入300g铼粉,1000g镀铼的碳化钨球,50g无水乙醇,然后用500r/min的转速球磨43分钟。[0125]用扫描电镜检测球磨后铼粉的粒径,结果如图9。图9显示球磨后铼粉的粒径分布不均匀,且粒径较大,说明较高的球磨速度不能对铼粉进行充分球磨,使得大粒径的铼粉不能被磨细,少部分的铼粉磨细,导致铼粉粒径分布范围较大。[0126]以上所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
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图1
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图4
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图6
图7
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图8
图9
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