超细镍粉生产工艺及进展范例.doc

超细镍粉工艺现状与发展趋势 孙磊，李军义，郭顺，罗文，杨国启， （宁夏石嘴山 753000） TFl23．7 文献标志码：A Technology Status and Development Trend of Ultra-fine Nickel Powder Sun Lei, Li Junyi, Guo Shun, Luo Wen, Yang Guoqi (Ningxia Orient Tantalum Industry Co., Ltd., Shizuishan 753000) (1.National Engineering Research Center of Tantalum and Niobium Special Metal Materials, Ningxia , Shizuishan 753000) Abstrate：Ultra-fine Nickel powder is an important function material due to its extensive application and has become a hot point in function materials development in china. In this paper, the preparation method of ultra-fine nickel is introduced in world. The advantage and disadvantage of various methods are briefly analyzed and compared．Finally, research focus of ultra-fine nickel is pointed out in china. Keys word：Ultra-fine Nickel powder; fabrication method; Status; trend  超细镍粉以其独特的电磁性，催化性及大的表面效应和体积效应等性能，使其在导电浆料，电池材料，磁性材料，吸波及特种涂层等领域得到了广泛应用[1-4]。近年来，随着我国工业的发展对超细镍粉的需求量急剧增加，同时对超细镍粉的性能提出更高的要求。目前，我国超细镍粉的生产企业虽然很多，但是用于制备分离核同位素的特种分离膜的亚微米级镍粉和多层陶瓷电容器用镍粉等一些高端需求还完全依靠进口，但由于超细镍粉许多应用涉及国防领域，发达国家对我国采取严格的限制。因此研究高端领域用超细镍粉制备技术对我国镍工业的发展具有重要意义。 本文对现有纳米镍粉制备技术进行了归纳和总结，对目前我国纳米镍粉存在的问题进行了简要分析，并指出我国超细镍粉制备技术发展趋势。 1 制备方法 1.1 物理方法 1.1.1 电爆炸丝法 电爆炸丝法是制备金属和合金粉末的一种较新方法，用这种方法制备纳米粉体是在充满惰性气体的反应室中，通过对金属或合金原料丝沿轴线方向施加直流高电压，在原料丝内部形成很高的电流密度(107A／cm2)，使之爆炸获得了颗粒内部有晶格缺陷、可自燃、活性高的球形纳米镍粉。镍丝可通过一个供丝系统自动进入反应室中，从而使上述过程可重复进行。该方法已用于制备纳米金属、合金及金属化合物等。通过改变爆炸条件，粒径可在20 nm到数十个微米之间进行调节，产量可达200 g/h[5]。此方法在日本、俄罗斯、德国、美国等国家已开始大规模应用。 1.1.2 蒸发-冷凝法 蒸发-冷凝法是用真空蒸发、激光、电弧、高频感应、等离子体等方法使金属镍气化，并与惰性气体原子碰撞失去能量，然后骤冷使之凝结成为纳米粒子。根据加热方式的不同又分为等离子电弧法，等离子体法，溅射法等。1984年Gleiter[6]首先用真空蒸发-冷凝法制备了晶粒为30nm的纳米镍粉。蒋渝等[7]采用等离子电弧加热方式，在自由弧中将含熔融氢的等离子体流直接作用于自耗Ni阳极制备金属纳米镍粉末，颗粒呈球形，纯度99.5%，直径最大91.5 nm，最小11.4 nm，平均粒径36.6 nm，松装密度O.144 g/cm3。粒度呈近正态分布，主要集中于10-60 nm范围内。胡志华等[8]采用氢、氩混合直流电弧等离子体法连续制备了纳米镍粉，产量最高可达38g/h，但是所制备的纳米镍粉粒径分布较宽。魏志强等人[9]通过调节电流强度、工作压力、气氛中氢氩比和气流循环强度等参数，制备出平均粒径47nm，粒度分布范围20-70nm，呈规则球形的高密度纳米镍粉。 蒸发-冷凝法制备的镍粉纯度高、结晶性好表面光洁、抗氧化能力强，不足之处是设备复杂，生产效率低、成本高。兰州大学、宁波广博及加拿大麦吉尔大学采用该方法生产镍粉。 1.1.3 机械粉碎法 机械粉碎是靠压碎