一种制备高纯硼铁超细粉体的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106853533A(43)申请公布日2017.06.16(21)申请号201510916711.8(22)申请日2015.12.09(71)申请人苏州纳朴材料科技有限公司地址215513江苏省常熟市经济开发区研究院路3号(72)发明人徐常明(51)Int.Cl.B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种制备高纯硼铁超细粉体的方法(57)摘要本发明涉及到高性能合金材料技术领域，具体涉及到一种制备高纯硼铁超细粉体的方法。该方法只需要将各组分粉体干混均匀，然后以一定压力压制，送入高温炉内处理即可得到高纯超细硼铁合金粉体，大大降低了硼铁合金生产对设备的依赖程度，并极大程度地降低了生产过程中的安全隐患。同时，由于反应原料在送入炉内进行生产之前就已经在极大程度上得到混合均匀，所以生产温度也大大降低，原料损耗极大地减少，硼铁合金成分均匀性也极大程度地得到提高。由于所得到的产物也是粒度细小的粉体，也就减少了传统冶炼法生产硼铁合金所需的后续破碎加工这一环节，进一步节省了人力、物力。CN106853533ACN106853533A权利要求书1/1页1.一种制备高纯硼铁超细粉体的方法，其特征在于其步骤为：(1)以铁粉、含硼化合物粉体及碳粉，按Fe∶B2O3∶C＝(1.7～2.3)∶(0.8～1.2)∶(2.7～3.3)的摩尔比比例干混混合均匀，并置于模具内在1～250MPa压力下成型，干压成型后所得素坯备用；(2)将步骤(1)制备好的素坯，置于高温炉里进行热处理，高温炉的升温步骤为：以15℃/分钟的升温速率从室温升至1000℃，并保温15分钟；接着以10℃/分钟的升温速率从1000℃升温至1200～1600℃，并保温30分钟；然后切断高温炉电源，使高温炉自然冷却，等到高温炉内冷却至室温时，取出样品；整个热处理过程中，高温炉内充以氮气或氩气作为保护气氛，或者使高温炉内保持真空状态；(3)步骤(2)所取出的样品与甲醇配置成固含量在5-85wt.％的浆料，同时添加相对于固相质量为0.01～5wt.％的马来酸作为分散剂，接着置于砂磨机内进行研磨，研磨持续时间为5-300分钟，研磨之后，将料取出干燥，即制备出高纯硼铁超细粉体。2.根据权利要求1所述的一种制备高纯硼铁超细粉体的方法，其特征在于，所述含硼化合物粉体为硼酐、硼酸或者硼砂，所述碳粉为木炭粉、石墨碳粉、焦炭碳粉、石油焦、煅后焦，淀粉或者葡萄糖。3.根据权利要求1所述的一种制备高纯硼铁超细粉体的方法，其特征在于，所述步骤(1)中铁粉、含硼化合物粉体及碳粉的粒径小于20目，能够在以干混工艺或进一步添加少量甲基纤维素或者水进行混合后，压制成素坯。4.根据权利要求1所述的一种制备高纯硼铁超细粉体的方法，其特征在于，所述高温炉为碳管炉、钼丝炉、感应炉、隧道炉、电弧炉或矿热炉。5.根据权利要求1所述的一种制备高纯硼铁超细粉体的方法，其特征在于，所述砂磨机为立式砂磨机或卧式砂磨机。6.根据权利要求1所述的一种制备高纯硼铁超细粉体的方法，其特征在于，所述高纯硼铁超细粉体的粒度为0.5～5000微米，硼含量为8～17wt.％。2CN106853533A说明书1/5页一种制备高纯硼铁超细粉体的方法技术领域[0001]本发明涉及到高性能合金材料技术领域，具体涉及到一种制备高纯硼铁超细粉体的方法。背景技术[0002]高性能非晶带材及高性能稀土永磁材料的不断推广应用，对原材料的纯度及品质的稳定性提出了更高的要求。硼铁合金作为在非晶带材或稀土永磁材料中引入硼元素的重要原料之一，其成分可控性及稳定性对于在大规模生产水平获得高性能非晶带材或稀土永磁材料产品并提高成品率起着至关重要的作用。[0003]硼铁合金工业化生产的传统工艺通常是基于如下反应式，采用废铁片或者钢屑作为铁源，采用硼酐、硼酸或硼砂作为硼源，采用焦炭或者木片作为碳源，在矿热电炉里，以冶炼的方式进行生产(曹毅，低铝高纯硼铁的生产方法铁合金1986(03)，韦寿南；施允石，低铝硼铁的生产，铁合金.1986(04)，索淑芬.碳热法生产硼铁的最佳参数，铁合金.1992(05))。[0004]4Fe+2B2O3+3C→4FeB+3CO2[0005]为了让尺寸较大的铁片、木片等原料与硼酐、硼酸之间充分接触并发生反应，通常需要在远超出主要原料硼酐与铁片熔点的温度(高于1800-3000℃)下使硼酐与铁片熔融，并使冶炼所得的硼铁合金熔体具有较低的粘度，从而使炉内不同部位硼铁液态合金成分均匀且易于出炉操作。[0006]这种工艺存在着几个主要问题：(1)由于生产温度高，再加上矿热电炉具有生产环境开放、与大气接触的特点，这就使得硼铁合金生产存在着能量消耗巨大；(2)由于