本發(fā)明屬于鈹金屬,尤其涉及一種鈹軋板錠用鈹粉末的制備方法。
背景技術(shù):
1、鈹金屬由于其具有密度小、熔點(diǎn)高、比強(qiáng)度高、種子散射面積大等許多獨(dú)特性能故成為核工業(yè)、航空航天等重要領(lǐng)域必不可少的使用材料。要獲得高性能的鈹材料必須從兩個(gè)方面著手,一是制備出的高質(zhì)量的鈹粉末,二是采用先進(jìn)的成形與固結(jié)工藝。
2、現(xiàn)有的粉末制備方法主要包括機(jī)械法和物理化學(xué)法。機(jī)械法是將原材料機(jī)械的粉碎。物理化學(xué)法是借助化學(xué)的或物理的作用,改變?cè)牧系幕瘜W(xué)成分或聚集狀態(tài)而獲得鈹粉末。由于鈹金屬具有脆性,機(jī)械法可快速批量的制備鈹粉末,現(xiàn)有的鈹粉末制備方式以機(jī)械法為主。
3、機(jī)械法主要有圓盤磨破碎制粉法和氣流沖擊破碎制粉法,采用圓盤磨破碎制粉法所制備的鈹粉末因?qū)Ψ勰┬蚊?、粒徑要求較高,因而在生產(chǎn)過(guò)程中,須將圓盤間隙調(diào)小,才可制備出較細(xì)鈹粉末,但在生產(chǎn)中圓盤間隙過(guò)小時(shí),若有較大鈹碎屑顆粒進(jìn)入,極易導(dǎo)致圓盤停止生產(chǎn),因此生產(chǎn)難度大,生產(chǎn)效率低。采用氣流沖擊破碎制粉法所制備的鈹粉末形貌為多角塊狀,此種形貌的鈹粉末制備的軋板錠軋制性能較差,軋至2mm左右就會(huì)出現(xiàn)裂痕、掉渣、起皮等現(xiàn)象,無(wú)法滿足現(xiàn)有對(duì)軋板錠的軋制性能要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種鈹軋板錠用鈹粉末的制備方法,該方法制備的鈹粉末為片狀粉末,粒徑穩(wěn)定,一致性好,生產(chǎn)效率高,滿足軋板錠的軋制性能要求。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種鈹軋板錠用鈹粉末的制備方法,所述制備方法包括:
4、步驟s1、在密閉條件下,采用5~30a的電機(jī)電流,對(duì)鈹碎屑進(jìn)行圓盤粉碎,得到粒徑為15~30μm的片狀粗鈹粉末;
5、步驟s2、在密閉條件下,采用設(shè)定的氣流沖擊參數(shù),將所述片狀粗鈹粉末氣流沖擊破碎20~35分鐘,然后檢測(cè)鈹粉末粒徑,再根據(jù)鈹粉末粒徑檢測(cè)結(jié)果,對(duì)氣流沖擊參數(shù)中的分級(jí)輪頻率進(jìn)行分時(shí)調(diào)整,直至鈹粉末粒徑滿足片狀細(xì)鈹粉末粒徑的預(yù)定范圍為止,得到片狀細(xì)鈹粉末;
6、在所述步驟s2中,所述分時(shí)調(diào)整的具體過(guò)程為:
7、當(dāng)鈹粉末粒徑檢測(cè)結(jié)果大于預(yù)定范圍的上限值時(shí),則按照鈹粉末粒徑檢測(cè)結(jié)果每超出上限值一個(gè)微米,將所述氣流沖擊參數(shù)中的分級(jí)輪頻率上調(diào)1~2hz,繼續(xù)進(jìn)行氣流沖擊破碎,并實(shí)時(shí)檢測(cè)鈹粉末粒徑和分級(jí)輪頻率上調(diào),直至鈹粉末粒徑滿足預(yù)定范圍;
8、步驟s3、對(duì)片狀細(xì)鈹粉末依次進(jìn)行酸洗、水洗、酒精洗、真空烘干和篩粉。
9、進(jìn)一步的,在所述步驟s1中,所述鈹碎屑為鈹鑄錠,鈹含量大于99.5%,鐵含量大于500ppm;
10、所述鈹碎屑的體積為3~7mm*1~5mm*0.3~0.7mm。
11、進(jìn)一步的,在所述步驟s1中,所述電機(jī)電流為10~20a;
12、所述圓盤粉碎的時(shí)間為1~2小時(shí)。
13、進(jìn)一步的,在所述步驟s2中,所述氣流沖擊參數(shù)包括空壓機(jī)氣源壓力、沖擊氣體壓力、分級(jí)輪頻率和引風(fēng)機(jī)頻率;
14、所述空壓機(jī)氣源壓力、沖擊氣體壓力、分級(jí)輪頻率和引風(fēng)機(jī)頻率分別為0.5~4mpa、0.4~3.9mpa、5~50hz和10~80hz。
15、進(jìn)一步的,在所述步驟s3中,所述酸洗的具體過(guò)程包括:
16、按照每公斤片狀細(xì)鈹粉末泡入1~5l水的比例,將片狀細(xì)鈹粉末泡入水中,攪拌均勻,得到均勻粉液;然后,按照0.1~1.5l/kg的體積質(zhì)量比,將濃度為65%~68%的硝酸加入到均勻粉液中,攪拌10~24小時(shí)后,抽干粉液。
17、進(jìn)一步的,在所述步驟s3中,在水洗過(guò)程中,水和抽干粉液后的片狀細(xì)鈹粉末的體積質(zhì)量比為45~55l/kg。
18、進(jìn)一步的,在所述步驟s3中,所述水洗的次數(shù)為2~4次。
19、進(jìn)一步的,在所述步驟s3中,所述酒精洗的具體過(guò)程為:
20、按照3~7l/kg的體積質(zhì)量比,將濃度大于98%的無(wú)水乙醇加入到水洗后的片狀細(xì)鈹粉末中后,然后攪拌,抽干粉液。
21、進(jìn)一步的,在所述步驟s3中,所述真空烘干的工藝條件為:
22、真空度為-50~-100kpa,溫度為50~90℃,時(shí)間為10~24小時(shí)。
23、進(jìn)一步的,在所述步驟s3中,采用100~375目的密閉式雙層振動(dòng)篩,進(jìn)行篩粉。
24、本發(fā)明中的預(yù)定范圍為6~11μm。
25、綜上,本發(fā)明的技術(shù)方案具備如下技術(shù)效果:
26、1、本發(fā)明通過(guò)圓盤粉碎和氣流沖擊破碎,并在氣流沖擊破碎過(guò)程中采用分時(shí)調(diào)整分級(jí)輪頻率,保證了鈹粉末形貌為片狀粉末,粒徑一致性高,粒徑可控、波動(dòng)小、均勻,同時(shí)具有很高的生產(chǎn)效率,日生產(chǎn)量可達(dá)20kg以上,適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);本發(fā)明的鈹粉末所生產(chǎn)的鈹軋板錠,具有良好的軋制性能,經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證可軋制0.5~1mm的鈹片,鈹片表面無(wú)裂痕、無(wú)起皮、無(wú)掉渣現(xiàn)象,軋制時(shí)表現(xiàn)出了良好的軋制性能,滿足了鈹片生產(chǎn)需要。
27、2、本發(fā)明的鈹粉末在設(shè)備中密閉生產(chǎn),減小了對(duì)操作人員和生產(chǎn)環(huán)境的危害,同時(shí)避免了鈹粉末被排風(fēng)抽走造成的損耗,提高了原料利用率。
1.一種鈹軋板錠用鈹粉末的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s1中,所述鈹碎屑為鈹鑄錠,鈹含量大于99.5%,鐵含量大于500ppm;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s1中,所述電機(jī)電流為5~30a;
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s2中,所述氣流沖擊參數(shù)包括空壓機(jī)氣源壓力、沖擊氣體壓力、分級(jí)輪頻率和引風(fēng)機(jī)頻率;
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s3中,所述酸洗的具體過(guò)程包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s3中,在水洗過(guò)程中,水和抽干粉液后的片狀細(xì)鈹粉末的體積質(zhì)量比為45~55l/kg。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s3中,所述水洗的次數(shù)為2~4次。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s3中,所述酒精洗的具體過(guò)程為:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s3中,所述真空烘干的工藝條件為:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟s3中,采用100~375目的密閉式雙層振動(dòng)篩,進(jìn)行篩粉。