[发明专利]一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法

权利要求书

1.一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：原料预处理

取钛硅合金置于清洗容器中，向清洗容器中加入没过钛硅合金的清洗溶液，将清洗容器转移至超声发生器中进行超声处理，对钛硅合金表面的氧化皮进行去除，超声处理结束后将钛硅合金超声清洗2~3次并晾干，将晾干后的钛硅合金在保护气体氛围下保存备用；

S2：低温破碎

将步骤S1中预处理后的钛硅合金在保护气体氛围下预冷，在温度-80~0℃条件下预冷3~5h，向金属破碎机中通入低温保护气体置换空气，将预冷后的钛硅合金在保护气体氛围下转移至金属破碎机中，开启金属破碎机对钛硅合金进行破碎，破碎过程中持续向金属破碎机中通入低温保护气体，破碎至钛硅合金颗粒粒径在0.3~1mm，破碎后的钛硅合金颗粒在保护气体氛围下保存备用；

S3：低温研磨

将磁性研磨粒子与步骤S2中的钛硅合金颗粒置于液氮中预冷处理10~20min，利用低温保护气体对研磨机进行空气置换，空气置换后将预冷处理后的磁性研磨粒子和钛硅合金颗粒转移至研磨机中，并向研磨机中通入液氮作为保护介质，升高研磨机转速至700~900r/min，并在研磨机外侧加装磁极，利用研磨机本身的转速和磁极对磁性研磨粒子的作用力来研磨钛硅合金颗粒，研磨过程中持续通入液氮保持研磨机内温度在-150~0℃，研磨结束后分离回收磁性研磨粒子，得到钛硅合金粉末；

所述磁性研磨粒子的制备工艺包括以下步骤：

S3-1：取粒径为120~140μm的钕铁硼粉、粒径为50~80μm的碳化硅粉末按照质量比2:1~5:1的比例混合均匀，得到混合粉末，然后向所述混合粉末中加入与混合粉末质量比为1:1~3:2的成型剂聚甲醛共聚物混合均匀，得到混合物料；

S3-2：将所述混合物料以100~130kN的压力冷等静压10~50min得到坯料，将所述坯料放入真空烧结炉中，在100~150℃的温度下保持1~2h，然后以3~5℃/min的升温速率升高至1200~1550℃烧结成型，得到磁性坯料；

S3-3：将所述磁性坯料粉碎研磨至80~100目，即得到所述磁性研磨粒子；

S4：后处理

将步骤S3中得到的钛硅合金粉末真空干燥得到钛硅金属粉末，对钛硅金属粉末进行分级筛分，将符合目标大小的钛硅金属粉末在保护气体氛围下保存，对不符合目标大小的钛硅金属粉末重复步骤S3~S4进行处理，直至得到的钛硅金属粉末符合目标大小。

2.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述清洗溶液为氢氟酸、去离子水、硝酸按1：2：5的质量比混合得到的，其中，所述氢氟酸的质量浓度为40~50%、所述硝酸的质量浓度为60~68%。

3.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述超声处理的具体步骤为：先升高清洗溶液温度至45~60℃，以5000~8000Hz的频率超声处理20~30min，超声过程中每间隔5min翻动钛硅合金一次。

4.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述超声清洗的具体步骤为：向超声发生器中通入保护气体，在保护气体氛围下将超声处理后的钛硅合金取出放置在去离子水中，开启超声发生器，以3000~5000Hz的频率超声清洗5~10min。

5.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述低温保护气体均为99.9%纯度的氩气，温度为-100~0℃。

6.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述利用低温保护气体对研磨机进行空气置换的过程中，开启研磨机并保持200~300r/min的转速。

7.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述磁性研磨粒子与钛硅合金颗粒的质量比为1:1~2:1。

8.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述磁极为稀土永磁，磁场强度为1.8~2.0T。

9.根据权利要求1所述的一种低温研磨制备钛硅金属粉末的方法，其特征在于，所述真空干燥的温度在80~110℃。