[发明专利]一种纳米锡粉的制备工艺

说明书

本发明提供一种纳米锡粉的制备工艺，具体包括如下步骤：1）取液态合金基材，采用真空感应熔炼工艺，制备获得含锡的液态合金；2）取制备获得的含锡的液态合金，放入电解质溶液中，施加直流电压，获得含锡的电解质溶液和经电解处理后的液态合金；3）将获得的经电解处理后的液态合金回收，再加入锡材，采用真空感应熔炼工艺重熔后，再次获得含锡的液态合金，投入步骤2）中，重复使用；4）对获得的含锡的电解质溶液进行离心萃取后获得锡粉，将锡粉进行洗涤、干燥、研磨后，获得所需纳米尺度的锡粉。本发明提供的一种纳米锡粉的制备工艺，获得锡粉的纳米尺度可控，分布均匀，而且设备成本低廉，工艺简单、绿色环保，有望获得广泛推广。

技术领域

本发明材料制备技术领域，涉及一种纳米锡粉的制备工艺。

背景技术

锡粉广泛应用于粉末冶金、电碳制品、金刚石工具制品、电子材料、摩擦材料、喷涂材料、焊接材料、医药化工、冶金分析助熔剂等领域，此外，纳米尺度的锡粉也是一种非常具有应用潜力的锂离子电池负极材料。

目前金属锡粉的生产采用气体雾化法，它采用高速的气流或水流直接击碎液体金属或合金，其粉末大小一般小于150μm。其基本的生产工艺是：①金属的熔化，熔化温度比金属熔点高50-100摄氏度，而锡粉的熔点是231.93℃，熔融锡液的温度控制在300℃左右；②在雾化设备中，利用0.3-1.2MP的高压空气雾化金属液流，制得合乎相应规格、要求的粉末；③冷却集粉；④经过冷却的粉末进行筛分；⑤产品真空包装。

雾化法生产锡粉虽然生产工艺简单，可连续作业，但其需要较高的温度和压力，并且需要持续的冷却水流，并不是一种节能环保的生产方法。而且这种方法制备获得的粉体只能达到微米级，难以达到一些特种使用场合的需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳米锡粉的制备工艺，提出新的制粉理念，从而开发一种新型的、低能耗、绿色环保、且简单易操作的纳米锡粉制备工艺。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种纳米锡粉的制备工艺，具体包括如下步骤：

1)取液态合金基材，采用真空感应熔炼工艺，制备获得含锡的液态合金；

2)取步骤1)制备获得的含锡的液态合金，放入电解质溶液中，施加直流电压，获得含锡的电解质溶液和经电解处理后的液态合金；

3)将步骤2)中获得的经电解处理后的液态合金回收，再加入锡材，采用真空感应熔炼工艺重熔后，再次获得含锡的液态合金，投入步骤2)中，重复使用；

4)对步骤2)中获得的含锡的电解质溶液进行离心萃取后获得锡粉，将锡粉进行洗涤、干燥、研磨后，获得所需纳米尺度的锡粉。

优选地，步骤1)中，所述含锡的液态合金至少包括有含镓、锡的二元合金。所述含锡的液态合金在室温(20-30℃)下为液态。

更优选地，所述含锡的液态合金还包括有含镓、锡以及其它元素的多元合金，所述其它元素选自铟、锌、银、硒中的任意一种或多种组合。

更优选地，所述含镓、锡的二元合金，按质量百分比计，包括以下组分：

锡2～25％；

镓75～98％。

更优选地，所述含镓、锡以及其它元素的多元合金中，按质量百分比计，包括以下组分：

锡2～25％；

镓45～98％；

其它元素0～30％。

优选地，步骤2)中，所述电解质溶液的pH为12.5～14.5。

优选地，步骤2)中，所述电解质溶液为NaOH水溶液。