[发明专利]一种超细钛粉及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超细钛粉及其制备方法，属于粉末冶金技术领域，本发明将原料钛依次进行氢化、脱氢和等离子体球化，得到超细钛粉；所述氢化的温度为500～700℃；所述脱氢的温度为400～600℃；所述氢化和脱氢在研磨条件下进行。本发明将氢化的温度设置为500～700℃，在钛的塑性变形的上限范围内，在此温度下，氢在钛中的扩散系数较大，并通过不断研磨，实现原料钛的完全氢化，缩短了氢化的时间；脱氢过程的温度设置为400～600℃既保证了脱氢速率，又可以避免再次氢化。本发明通过在研磨条件下进行氢化和脱氢，并控制氢化和脱氢的温度，在保证产品质量的情况下，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，特别涉及一种超细钛粉及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

金属钛由于具有密度小、比强度高、耐酸碱腐蚀等优异性能，被广泛应用于航空航天、能源化工、医疗器械、冶金和民用等各领域。但由于钛金属在高温下容易与氧、氮、碳等发生反应，使得生产高纯低氧含量的钛粉和钛合金难度加大。

目前，金属钛粉的生产方法主要有：电解法、氢化脱氧法、超声雾化法和等离子旋转电极法。其中俄罗斯联邦专利RU2631692公开了一种制造球状超细钛粉的方法，包括在氢环境里在不低于815℃的温度下对原材料进行周期性的氢化，并冷却至不超过400℃的温度，然后研磨氢化钛，在580～610℃的温度下将钛脱氢，再在真空下用旋转研磨机研磨脱氢的钛，对粉末分级，向等离子弧里送入超细粉即进行超细粉的球状化处理。但是，上述方法中多次氢化以及脱氢后对材料研磨都导致制造钛粉的生产效率大大降低。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种超细钛粉及其制备方法，本发明提供的超细钛粉的制备方法生产效率高，且得到的超细钛粉粒度稳定，球形度高。

本发明提供了一种超细钛粉的制备方法，包括以下步骤：

将原料钛依次进行氢化、脱氢和等离子体球化，得到超细钛粉；所述原料钛的粒度为3～15mm；

所述氢化的温度为500～700℃；

所述脱氢的温度为400～600℃；

所述氢化和脱氢在研磨条件下进行。

优选地，所述原料钛为海绵钛、含钛合金或钛废料。

优选地，所述氢化的温度为600～650℃。

优选地，所述氢化的时间为1.5～3h。

优选地，所述脱氢的温度为500～550℃。

优选地，所述脱氢的时间为3～8h。

优选地，所述研磨为球磨。

优选地，所述等离子体球化包括以下步骤：

所述脱氢后得到的粉末以上升的粉末流的形式流入等离子的下行弧，所述粉末流的流速为8～12g/min。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的超细钛粉，其特征在于，所述超细钛粉的粒径为10～60μm，所述超细钛粉的球化度为95～98％。