[发明专利]金属纳米粉体颗粒材料合金技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属纳米颗粒加工技术，具体为一种金属纳米粉体颗粒材料合金技术。

背景技术

目前随着新材料、新科技的迅速发展，金属合成多功能材料日益迫切，特别是多种不同熔点、不同强度、不同种类的金属合成和非金属合成就成为新材料发展的难题。目前国际和国内金属、非金属合成技术存在的主要问题为：目前国际和国内流行的金属、非金属合成技术，一般是熔点相近、强度基本相同的金属或非金属进行融化合成，如铜和铝，铜和锡等，但是这种合成金属已经远远满足不了目前新材料、新科技发展的需要，特别是国防科技的高强度、轻重量、耐高温、耐摩擦的需要。如军事发展的前沿课题，高空无人战斗机，深海潜艇，太空武器，外太空飞行器等就是急需新型多功能合成材料来满足未来的国防建设。又如目前常规武器的弹药，世界上一般国家都是用铜来进行制作，而我国因为铜资源的缺乏改为用铁来制作，这样就大大增加了武器的弹药重量而且也增加了武器的故障率。在目前提倡武器轻型化，单兵负重少，单兵携弹多的前提下，就越显突出金属合成多功能材料的必要性。

专利申请号为2006100481685记载了一种金属纳米粉体零界颗粒切割生产工艺，该专利申请记载了一种全新的零界颗粒切割金属纳米粉体材料工艺，以铁粉为例，步骤包括，将铁粉置于-10℃～+15℃的加工温度状态下，然后对铁粉颗粒进行高速切割，每分钟控制在5000～6000次，然后对切割后的铁粉颗粒已6000转/分钟的高频研磨，再进行物理还原，表面包覆处理，最后分级分选即可得到产品。此项技术能够加工出不同纳米级别的铁粉，利用该方法生产出特定颗粒直径的铁粉具有以往技术无法生产出的优异特性，而且经过发明人的研究发现，在该工艺中提高或者降低加工“切割”频率并相应地调整“加工温度”后也能生产出的各个不同级别的纳米铁粉或者其它金属粉，而且特性有着明显的区别，经过分级分选和配比后可广泛用于不同行业或领域。该专利申请所记载的技术方案是申请人在纳米金属粉末材料加工技术领域首次提出了“切割”这一加工的概念，利用研磨介质之间的相对高速往复碰撞和摩擦即可将原料金属粉加工至纳米级别，而这种研磨介质在单位时间内的高速往复运动的次数可以称为“频率”，其对原料的粉碎过程可称为“切割”；并且提出了具体的加工参数，并且通过实践证明了通过设定相应的“切割”频率和控制相应的加工温度就可以加工出优质纳米铁粉这一技术方案。

专利申请号为2006101620469公开了一种金属微、纳米颗粒包覆工艺，该申请的技术方案能在金属粉体材料的表面形成一层厚度为1nm-3nm的高质量防氧化保护层，以下称为“DQ包覆法”。想较传统的纳米金属粉末的包覆工艺，该技术方案包覆率更高，抗氧化时间更长。

发明内容

本发明为了解决新型纳米合金材料的制作的问题而提供了一种金属纳米粉体颗粒材料合金技术。

本发明是由以下技术方案实现的，一种金属纳米粉体颗粒材料合金技术，在-5℃——0℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5500次——6000次的情况下生产、加工粉体颗粒形状为球体的纳米铝粉或者是纳米镁粉，再分别分选出(80nm为例)D3＝31nm D25＝61.1nm D50＝80nm D75＝86.13nmD97＝100.6nm的颗粒分布集中的粉体材料。

在-10℃——-5℃的情况下，高频切割次数设定在每分钟5000次——5500次的情况下生产、加工粉体颗粒形状为球体的纳米钛粉和纳米铁粉。再分别分选出(50nm为例)D3＝21nm D25＝31.1nm D50＝50nm D75＝76.13nmD97＝100.6nm的颗粒分布集中的粉体材料，而后，再对铁粉颗粒继续厚度为：2nm-3nm的防氧化包覆，使其防氧化时间达到90小时以上。

以D50＝80nm(中间值)纳米铝粉或者纳米镁粉为母粒，以D50＝50nm(中间值)的纳米钛粉和纳米铁粉为子粒，分别以每分钟6000转/分进行高速合成，最后形成混嵌为一体的纳米金属合成颗粒。金属合成颗粒经过不同的喷涂、喷射、喷塑、压铸、喷嵌等新型工艺进行理想的成型制作，从而达到新科技、新材料的高强度、轻重量、耐高温、耐摩擦的需要。

本发明技术优势

1、本发明的技术优势一是：任何不同熔点、不同强度、不同种类的金属都可以进行物理合成。

2、本发明的技术优势二是：从根本上解决了目前国内外不同熔点、强度的金属合成难题和金属亲融性的问题。

3、本发明的技术优势三是：从根本上解决了目前国内外金属融化合成的能耗高、污染大的问题。