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球形铁粉百科

铁粉分类及应用

2019-01-03 09:36:51

铁粉,尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色:黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度,习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150~500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉,粒度在44~150μm为中等粉,10~44μm的为细粉,0.5~10μm的为极细粉,小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉,若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备,但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉,它们由于不同的生产方式而得名。铁粉 纯的金属铁是银白色的,铁粉是黑色的,这是个光学问题,因为铁粉的比表面积小,没有固定的几何形状,而铁块的晶体结构呈几何形状,因而铁块吸收一部分可见光,将另一部分可见光镜面反射了出来,显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的。 铁粉的应用 粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大,其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件,其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

球形氧化锌脱硫剂

2019-02-18 15:19:33

跟着我国资源的不断干涸,以煤、石油为质料的化工产品运用的质料越来越残次化,使化工出产过程越来越困难,为了进步经济功率在炼油工业中运用高含硫油、煤化工业中运用高含硫煤。这样在油制品、煤制品中硫、氮含量越来越高,严重影响产品的质量,为了进步产品的质量就必须在出产过程中除掉质猜中的硫。要除掉质料气中的硫,最有用、最经济的办法就是运用固体脱硫剂。氧化锌脱硫剂是固体脱硫剂的一种,跟着国家经济建设的加速,残次质料的运用也将越来越多。那么氧化锌脱硫剂的消耗量也会越来越大。因而产品有强有力的商场生命力。 氧化锌脱硫剂广泛应用于组成、制氢、组成甲醇、煤化工、制、石油化工等工业质料气(油)的净化。氧化锌与硫化物反响生成非常安稳的硫化锌,经脱硫剂处理后的各种质料气(油)含硫量可降至0.1PPm以下。对含有较杂乱成份的有机硫化物的质料气(油),氧化锌脱硫剂可与钴钼加氢转化催化剂联用,亦可使出口含硫量降至0.1PPm以下。因而有宽广的商场前景。现在国内商场需求量约好4000吨/年,近几年来氧化锌脱硫剂的商场成长率约为8%,CT140型脱硫剂专门为日本商场开发的专用氧化锌面貌一新脱硫剂,首要出口日本。估计每年100吨。 南京铅锌银矿业有限公司是具有锌矿产资源优势的厂商,而且相继开宣布锌焙砂,活性氧化锌系列产品,而氧化锌脱硫剂是氧化锌的后续加工产品,为了赶快完成产业化,2003年公司安排相关技能人员完成了氧化锌脱硫剂研发和出产规划作业,并出资500万元,建成了年产能力500吨出产线。 该出产线工艺的首要技能特点是选用络合法,出产的超细氧化锌来抽取脱硫剂,其中最要害的技能在于不同运用要求的产品配方,最要害工艺在于球形化技能。产品具有运用温度低,球化系数高,分量硫容大,然后节省了动力降低了工业运用运转本钱。 脱硫剂物化目标产品型号KT302KT305KT310KT140外观深灰色球白色球淡黄色球白色球外形尺寸mmФ3.5~4.5Ф3.0~5.0Ф3.0~5.0Ф3.0~5.0堆密度kg/l0.8~1.001.10~1.200.7~0.91.35~1.45比表面积㎡/g40~60≥28~100≥30孔容ml/g0.430.400.200.30均匀孔半径A215284  烧失重%≦2≤10≤2磨耗率%≤6≤5≤5≤5zno含量%80~85≥95≥80≥90径向抗压碎强度N/cm≥20≥35≥30≥30穿透硫容%≥20≥22≥10

微电子封装用球形硅微粉

2019-03-07 11:06:31

以集成电路为代表的微电子技能与微电子工业是信息工业的中心与根底。现在国际微电子工业现已超越重金属、轿车和农业而成为全球最大的工业。硅材料在微电子工业中的运用 电子封装的三大主材料是基板材料、塑封料和引线结构及焊料。塑封猜中,环氧塑封料(EMC)是国内外集成电路封装的干流,现在95%以上的微电子器材都是环氧塑封器材。EMC中,硅微粉含量占60%~90%。 01 微电子用硅微粉 硅微粉可分为结晶型和无定型两大类。一般集成电路都是用光刻的办法将电路会集刻制在单晶硅片上,然后接好衔接引线和管脚,再用环氧塑封料封装而成。微电子封装范畴主要用无定型或许说是融凝态硅微粉,尺度在微米量级,依据其形状,融凝态硅微粉又可进一步分为角形硅微粉和球形硅微粉两种。 跟着大规划、超大规划集成电路的开展,集成度越高,要求环氧塑封猜中的硅微粉纯度越高,颗粒越细,球形化越好,特别对其颗粒形状提出了球形化要求。大规划集成电路中应部分运用球形硅微粉,超大规划和特大规划集成电路中,集成度到达8M以上时,有必要悉数运用球形硅微粉。这是由于: (1)球的表面流动性好,与树脂拌和成膜均匀,树脂添加量小,粉的填充量可到达最高,质量比可达90.5%,因而,球形化意味着硅微粉填充率的添加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,就越挨近单晶硅的热膨胀系数,由此出产的电子元器材的运用功能也越好。 (2)球形化构成的塑封料应力会集最小,强度最高,当角形粉的塑封料应力会集为1时,球形粉的应力仅为0.6,因而,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,而且运送、装置、运用进程中不易发生机械损害。 (3)球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,与角形粉比较,模具的运用寿命可进步一倍,塑封料的封装模具报价很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,进步经济效益也很重要。 02 硅微粉球形化的制备 现在国际上对粉体球形化研讨最为成功的国家是日本,他们已大批量地投入出产并运用到航天、超大屏幕电子显像和大规划集成电路中,而我国对此项技能的研讨才刚起步。 国外球形硅微粉的制备一般选用二氧化硅高温熔融喷射法、在液相中操控正硅酸乙脂、的水解法等,但由于工艺杂乱,这些办法国内还只停留在实验室阶段,有较大的技能难度,这是国内至今还不能出产出高质量球形硅微粉的重要原因之一。 球形化的原理可分为干法和湿法两种:(1)化学性的湿法。让含硅化合物在溶液中反响,经过各种手法操控均匀的成长速率,使反响产品尽量均匀地向各个方向成长,终究取得球形产品。 (2)物理性的干法。依据固体热力学的原理,高温颗粒的尖角部位简单最早呈现液相以及在气液固三相界面上液相表面张力较大、主动滑润成球体的现象来完结球化进程。 详细的工艺办法为以下几种: ①正硅酸乙脂、的水解法; ①正硅酸乙脂、的水解法; ②有机硅或硅酸盐制成二氧化硅溶胶-凝胶后灼烧法; ③二氧化硅高温熔融喷射法; ④、等气体焚烧火焰作热源熔融法; ⑤等离子体高温场作热源熔融法。  前二种为化学湿法,用化学法出产的球形硅微粉,其球形度、球化率、无定形率都可到达100%,而且能够到达很低的放射性目标,但因其容积密度较低,当彻底用此种球形粉制成环氧树脂塑封料,其塑封料块的密实功能、强度和线性膨胀率等受其影响,故实际运用中其最大只能加40%。

28页PPT了解球形石英粉

2019-01-03 15:20:48

还原铁粉让普通铁精粉身价倍增

2018-12-13 10:31:09

日前,记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到,该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉,使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前,还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。(据2006年6月26日报道,国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590(含税)元/t、霍邱660-670(含税)元/t 、本溪510-520 (含税)元/t )         北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年,该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力,引进和采用乌克兰先进技术,并积极与国内科研院所开展技术合作,实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型,开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年,该公司开始生产还原铁粉,目前已达到9000吨的年生产能力,产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业,同时出口日本等国家和地区。    据了解,还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉,经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯,使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉,粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域;用还原铁粉制成的各种零部件,能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点,使下游各类制造业节约能源和原材料,降低生产成本。 来源:世纪金山网

铋矿三氯化铁浸出-铁粉置换法

2019-01-31 11:06:17

流程由6道工序组成:铋矿的浸出与复原;铁粉置换沉积海绵铋;氧化再生;海绵铋熔铸粗铋;粗铋火法精练;铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下:浸出液经加铋矿复原,使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉,沉积出海绵铋,经过氧化,再生三价铁。 此法在工艺上比较老练,铋的浸出率高(渣计98%~98.5%),综合利用好,污染较小,为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高,1t海绵铋耗用工业1.5~1.8t,氧气0.4~0.5t,铁粉0.5~0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能,铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视,废液排放量大,浸出液中因为离子浓度相对较高,黏度较大,渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出-铁粉置换提铋工艺流程图

含铁粉矿球团化制备工艺研究

2019-01-24 09:36:35

近年来,随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大,在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等,这些粉矿的含铁量比较高,是一种可循环再利用的宝贵资源。此外,金属矿在开采过程中也会产生粉矿,对这些含铁粉矿资源的再次利用,具有重要意义,因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。 在含铁粉矿利用过程中,还存在以下主要问题:①生产出来的球团抗压力太低,满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高,含铁矿粉本身来源复杂,严格要求是不可能的,甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化,这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长,有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力,没办法实现批量生产。 本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺,并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点;要实现这一目标,首先粘结剂的烘干温度要低,加热时间要短,能源消耗要少,不污染环境,所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6],在前人研究的基础上,对粘结剂进行了进一步深入研究,获得了新的无机、有机复合粘结剂,以此为基础,对加热固化制度工艺也进行了研究,并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性,以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。 一、试验条件与方法 (一)原材料 1、粘结剂,采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。 2、含铁粉矿,来自攀枝花某企业,其化学组成见表1。(二)试验过程 每次称取含铁粉矿原料500g,试验采用人工配料混合,试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个,每个球团用料30g,直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结,最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近,所以在试验中,都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。 (三)抗压力测试 试样为直径25mm,高20mm的圆柱体,每种条件下制作5个试样进行抗压力测试,去掉最高、最低值,取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。 (四)所用仪器与设备 加压设备为YE-30型液压式压力试验机,烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉,抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析 (一)加热固化制度对球团抗压力的影响 所用粘结剂要在加热条件下才能固化,因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献,采用自制的无机有机复合粘结剂,首先在固定12%粘结剂用量的条件下,通过改变加热固化温度,进行试验,其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见,将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下,加热固化温度从300,400,500℃,变化到800℃的过程中,试样的径向抗压力是依次增大的,在500℃时达到最大值。当温度800℃时,径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献,当球团试样加热到500℃左右时,球团试样中的粘土失去结构水,粘土变成了死粘土,相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦,从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此,粘土向死粘土的转化,可使球团在雨水作用的条件下不会散开,而保持其力,有利于球团生产后的储存和运输,这对大批量生产球团的企业非常重要。 试验过程中,发现水分对粘结剂的固化作用产生影响,所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程,在105℃时保温0.5h,以除去试样中的水分(表3)。 从表3可见,在105℃保温0.5h后,球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h,可以除去球团试样中的水分,防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响,所以抗压力就提高了。综上,加热固化温度从300,400,500℃,变化到800℃的过程中,试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃,让其在此保温0.5h后,再连续升温到500℃并保温1h。 (二)粘结剂加入量对抗压力的影响 在球团化的制备工艺中,球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用,所以粘结剂的加入量的多少,直接影响到球团整体性能,也是进行工业化生产过程中,生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺,采用不同的粘结剂加入量,进行了试验,试验结果见表4。从表4可见,随着粘结剂加入量的增加,球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量,当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中,径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加,形成的粘结膜球团的数量也会相应增加,球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时,粘结剂的量早已达到饱和状态,多的粘结剂无法再继续形成粘结膜,反而增加了球团中的水分,影响了粘结剂的加热固化效果,导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%,先在105℃时保温0.5h,再连续升温到500℃并保温1h的条件下,在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验,并用所生产的球团进行了转鼓指数测定,发现大部分转鼓指数在67%左右,最高的可达90%。 (三)不同粉矿条件下的抗压力 为了验证此球团化制备工艺的普适性,选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%,中加粉40%,转炉污泥24%,含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%,中加粉30%,高铁粉30%,铁精矿20%,含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%,中加粉50%,高铁粉40%,含铁量50.89%。 按粘结剂加入量为12%,烘干制度采用先在105℃时保温0.5h,再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案,对以上3种不同的粉矿原料进行试验,结果见表5。从表4可见,3个不同的原料配比,按此工艺,其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN,达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有普适性,有很广的应用前景。 通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验,找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高,能满足进入高炉冶炼的要求;此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求,具有普适性;在此工艺中,固化时间为2h左右,生产周期短,适合企业实现批量生产;为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。 三、结论 (一)试验研究表明,球团在加热固化过程中,先在105℃时保温0.5h,除去球团中的水分,再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案,所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN,成品球团还能抗水,便于工厂保存和运输。 (二)当粘结剂的用量在12%时,所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN,能满足高炉冶炼的要求。 (三)通过对不同含铁粉矿的试验研究表明,此工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有普适性。 参考文献 [1] 甘勤.攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J].金属矿山,2003(2):62-64. [2] 田昊,马晓春.烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J].烧结球团,2005(4):34-36. [3] Eisele T C,Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J].Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review,2003,24(1):90-98. [4] 刘新兵,杜烨.含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J].烧结球团,2003,28(6):47-50. [5] 李宏煦,姜涛,邱冠周,等.铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J].中南工业大学学报,2000,31(1):17-20. [6] 杨永斌.有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J].中南大学学报:自然科学版,2007,38(5):851-857.

利用磁选机提取河沙铁粉的工艺介绍

2019-01-16 17:42:18

由于近几年我国钢铁原料----铁精粉价格的攀升,河沙选铁的利润大幅度提高,专用机械----河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广。 中科公司生产的河沙铁粉提取磁选机有实际的应用效果。 这些选矿设备大致的工作原理为:通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来。下面就具有代表性的设备--挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下: 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。 首先,河道里有水,我们的选矿设备必须要浮在水面上工作,因此我们用3.5-4毫米的钢板做成了浮体,根据挖沙深度的不同,浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求,一般宽度在1.5-2米之间,长度在16-32米之间。 另外,我们为了增加船的稳定性,两个浮体之间间隔了一定的距离,一般为1.5米左右。顾名思义,这套选矿设备的上料系统是链斗式的挖沙系统,河沙由链斗提上来以后,因为有大小不一的石子,为了保护磁选机的安全,必须经过筛分系统。根据河道的环境不同,一般来说,石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好,维修方便,节省动力(约3KW)。而石子很多,直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了。经过筛分后的石子一般直接流入河道,如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售;河沙转入磁选系统。磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。 磁选机的磁表强度一般要达到3800-4500高斯,规格为750*2200-2400,这样配套才能达到90%的净选率。水洗的作用是提高毛铁粉的品位,一般可在30-45之间自由调节。尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方,以保证本机械能正常的工作。一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。

球形碳酸钙的制备及机理分析

2019-03-07 09:03:45

碳酸钙具有方解石、文石和球霞石3种晶型结构,常温常压下方解石最安稳,球霞石热力学安稳性较差,因而制备的碳酸钙多由方解石构成。 碳酸钙微球具有体积小、比表面积大、孔隙率大等特色,广泛使用于生物技术、医药等高端职业。碳酸盐与钙盐在无其他物质的参加下能够直接反响得到立方体碳酸钙,产品一般由方解石构成,一些表面活性剂如柠檬酸(CA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA)和十六烷基三甲基化铵(CTAB)以及部分聚合物等能够调控碳酸钙的成长,操控碳酸钙的结晶速度和描摹,终究操控碳酸钙的晶型及晶粒大小。陈先勇等以柠檬酸钠作晶型操控剂,以醋酸钙和碳酸钠为质料制备出了孪生球状碳酸钙。 1、试验 (1)试剂 无水氯化钙(CaCl2)、无水碳酸钠(Na2CO3)、无水乙醇(C2H5OH)和一水柠檬酸(C6H8O7·H2O)、(NaOH)。 (2)仪器与设备 场发射扫描电子显微镜(FESEM,表面镀金,作业电压15kV)、Zetasizer3000HS、多功能X射线衍射仪(XRD,扫描视点3-80°,铜靶,电压40kV,电流40mA)、SpectrumOne型傅里叶变换红外光谱仪(FTIR,KBr压片,测验规模400-4000cm-1)。 (3)乙醇溶液法制备碳酸钙 别离制造2份100mL体积分数为0,25%,50%和75%乙醇水溶液贮存于0℃条件下备用,称取4份0.01mol的无水氯化钙别离参加4种不同体积分数的乙醇水溶液中拌和使其充沛溶解,相同办法称取4份0.01mol的无水碳酸钠别离参加不同体积的乙醇水溶液中拌和使其充沛溶解,并在0℃水浴条件下别离参加相应乙醇体积分数的CaCl2溶液中,然后用浓度为1.0mol/L的NaOH溶液调理溶液的pH值为12.0,拌和1h后静置沉降,过滤,用蒸馏水洗刷数次,冷冻干燥。 同样地,称取0.01mol的无水氯化钙和无水碳酸钠,别离参加2份100mL体积分数为50%的无水乙醇溶液中,拌和使其溶解充沛,将Na2CO3溶液在水浴温度为60℃条件下,参加CaCl2溶液中,然后,用1.0mol/L的NaOH溶液调理溶液的pH值为12.0,拌和1h后,静置沉降,过滤,用蒸馏水洗刷数次,冷冻干燥。 (4)添加柠檬酸制备碳酸钙 称取0.01mol的一水柠檬酸,参加100mL浓度为0.15mol/L的CaCl2溶液中,拌和使其溶解均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液调理溶液的pH值为5.8,必定拌和速度下快速倒入100mL浓度为0.15mol/L的Na2CO3溶液,调理溶液的pH值为12.0,拌和1h后静置沉降,过滤,用蒸馏水洗刷数次,冷冻干燥。同上所述,称取0.1mol的一水柠檬酸进行上述反响。 2、成果与评论 (1)描摹分析由图1可知,乙醇的体积分数为0(水溶液)时,制备的碳酸钙相似于短柱状,面和棱均清晰可见; 乙醇的体积分数为25%时,制备的碳酸钙相似于梭状,并且单个呈现空心,见图1b中扩大图,制备的碳酸钙没有显着的棱角,空心梭的截面呈现空心环的描摹; 乙醇的体积分数为50%时,制备的碳酸钙为双球形,从图lc中的扩大图能够看出,微球是由纳米颗粒构成; 乙醇的体积分数为75%时,制备的碳酸钙相似于棉絮状,见图1d中扩大图。 跟着反响溶液中乙醇体积分数的添加,碳酸钙晶粒的直径逐步减小,能够估测乙醇的添加能够阻挠碳酸钙的成核或成长。乙醇的体积分数为50%时,生成的碳酸钙是直径为纳米级的颗粒,因为较高的表面能而聚组成球,构成双球状。图2为乙醇体积分数为50%时,不同水浴温度条件下制备的碳酸钙微球FESEM图画。从图中能够看出,较高温度下制备的碳酸钙微球中间洼陷程度较小,或许是跟着反响时间添加,高温下乙醇部分蒸发导致浓度减小,对碳酸钙的成长按捺效果减小,然后有利于碳酸钙微球的成长,中间洼陷程度削减。图3是柠檬酸浓度别离为0.1、1.0mol/L时,制备的碳酸钙微球FESEM图画。柠檬酸浓度为0.1mol/L时,制备的碳酸钙微球粒径较大。经过图3a中扩大图能够看出,与在乙醇溶液中制备的碳酸钙相似,都是由纳米状碳酸钙聚合而成,不同的是在柠檬酸的操控下制备的碳酸钙微球没有中间洼陷,构成的球较规整。 柠檬酸浓度为1.0mol/L时,制备的碳酸钙微球粒径显着减小,且相似于圆饼状,由图3d中扩大图发现,制备的碳酸钙微球相似于层状包裹而成,而不是由碳酸钙纳米颗粒聚合而成,这与其他微球显着不同。 比照图3a和图3b发现,柠檬酸能够有用地阻挠碳酸钙晶粒的成长,并且柠檬酸的浓度为1.0mol/L时能够促进碳酸钙更好地成球。 经过图2和图3能够看出,在乙醇溶液和柠檬酸溶液中都能制备出描摹较规整的碳酸钙微球,并且跟着无水乙醇和柠檬酸的量的添加,制备的碳酸钙晶粒都有必定程度的减小,阐明两者都能够按捺碳酸钙的成长。 (2)相结构分析图4为图1对应制备碳酸钙的XRD谱图。图4中a对照X射线标准卡片发现与碳酸钙的标准卡片JCPDS47-1743完全契合,阐明制备的碳酸钙是由方解石构成,图4中a和b在29.4°处的峰十分强并且尖利,对应的是碳酸钙的(104)晶面,阐明图4a和b对应的碳酸钙结晶性杰出。 图4中b、c和d在2θ坐落24.9°、27.1°、32.8°、43.9°、50.1°处均呈现球霞石的特征峰(JCPDS33-268),阐明图4b、c和d对应的碳酸钙中均有球霞石存在,并且方解石的峰值逐步减小;球霞石的峰值逐步添加,阐明跟着反响溶液中的无水乙醇含量添加,制备的碳酸钙中的方解石含量逐步削减,球霞石逐步添加,因而,能够揣度乙醇能够按捺方解石的生成,促进球霞石的生成,并且跟着乙醇含量的添加,对方解石的按捺效果添加,进而影响碳酸钙的结晶度。图5为图2和图3对应制备碳酸钙的XRD谱图。图5中a和b是无水乙醇体积分数为50%时别离在0、60℃条件下反响制备的样品的XRD谱图。与图5a对应的碳酸钙是由方解石和球霞石构成不同,图5b对应的碳酸钙是由方解石和文石构成的,估测或许是反响系统温度较高,促进球霞石转化为热安稳性较高的文石,别的,反响系统温度的升高,系统中乙醇的含量下降,按捺效果下降,也促进文石的发作。 图5c和5d是反响系统中添加柠檬酸后制得的碳酸钙的XRD谱图。经过比较发现,柠檬酸的浓度为0.1mol/L时,制备的碳酸钙样品是由方解石构成;而柠檬酸的浓度为1.0mol/L时制备的碳酸钙样品是由方解石和球霞石构成。与未添加柠檬酸时制备的碳酸钙的XRD谱图(图4a)比照,标明柠檬酸的添加会按捺方解石的成长,促进球霞石的成长,然后按捺碳酸钙的结晶,并且跟着柠檬酸含量的添加,对反响系统的按捺效果增大。图6为不同条件下制备的碳酸钙的FTIR谱图。712、874、1417cm-1处呈现的峰是方解石的特征吸收峰,745cm-1是球霞石的特征峰,1455-1490cm-1对错晶碳酸钙的吸收峰。由此可知,图6中a和d对应的碳酸钙微球含有球霞石,这与XRD图的分析成果共同。4个样品中均呈现非晶态碳酸钙的特征吸收峰,阐明乙醇溶液和柠檬酸的参加都在必定程度上按捺了碳酸钙的结晶,促进非晶态碳酸钙的发作,这也契合XRD图得出的定论。样品b中未呈现文石的特征吸收峰,这与XRD得出的定论不太共同,或许是被其他较强的峰掩盖,也或许是在样品制备过程中发作反响。 3、碳酸钙微球的构成机理 在制备碳酸钙的反响中,没有柠檬酸的参加下,氯化钙溶液和碳酸钠溶液一经混合,反响首要生成热安稳性较好的方解石。反响过程中晶核的发作需求较大的能量,晶核的成长速度远远大于构成速度,因而倾向于构成描摹较大,晶面较规整的碳酸钙(图la)。描摹操控剂的参加阻挠了Ca2+和CO32-的有用磕碰,按捺晶核的构成和成长,然后按捺反响的进行,到达操控样品描摹的意图。 当按捺剂的量较多时,进一步阻挠系统反响的进行,进而添加系统的能量,促进很多晶核的发作。因为比表面积较大,因而晶核在成长过程中聚会构成颗粒的集合体,然后构成比表面积较小的球状(图2a、2b和2c)。乙醇溶液对碳酸钙的成长具有按捺效果,乙醇钙的电离才干较强,而乙醇是弱电解质,溶液中存在很多的乙醇分子。估测反响过程中乙醇分子的存在阻挠了Ca2+和CO32-的有用磕碰,而乙醇分子的存在也阻挠了碳酸钙晶核的成长。跟着乙醇浓度的添加,系统中乙醇分子和离子的量添加,阻挠效果增强。而反响温度的添加,促进了乙醇的蒸发,下降了反响系统中乙醇的含量,然后下降了乙醇的按捺效果,加速反响的进行,削减球霞石的发作而构成文石(图2b)。图7为柠檬酸的分子结构图。柠檬酸根离子是一种较强的金属鳌合剂,能与钙离子鳌合,构成安稳的柠檬酸钙,这与乙醇钙的阻挠效应不同。添加柠檬酸后,柠檬酸根离子与钙离子鳌合构成结构安稳,易溶于水的柠檬酸钙,下降了系统中钙离子的浓度。跟着柠檬酸钙的缓慢离解,Ca2+与溶液中游离的CO32-反响生成CaCO3,少数柠檬酸根离子吸附在晶核表面,按捺晶面的进一步成长,然后使溶液中碳酸钙的过饱和度添加。而球霞石是碳酸钙无水结晶中最不安稳的晶型,一般需求更好的表面能和较高的过饱和度才干构成,因而,反响有利于生成球霞石。 跟着柠檬酸浓度的增大,更多的柠檬酸根离子集合到碳酸钙分子周围,下降了晶核构成的能垒,促进碳酸钙晶核的发作,而进一步按捺晶体的成长。因为柠檬酸根离子浓度较大,对碳酸钙晶体成长的按捺效果也更强,终究得到粒径较小的含有很多球霞石晶型的碳酸钙颗粒。又因为柠檬酸根的空间位阻效果较大,因而,制得的球形碳酸钙微粒的分散性较好,粒度散布较会集。 另一方面,初始构成的纳米级碳酸钙小颗粒具有较高的表面能,为了下降表面能,小颗粒极易集合到一同,而初始构成的碳酸钙集合体表面高低不平,在集合体表面凹的部分区域液相相对流速较慢,Ca2+和CO32-简单在该区域富集,较易快速构成许多小晶粒,这些小晶粒经过彼此交融及结构重组完成集合体的表面最小化。而柠檬酸浓度增大时,吸附在碳酸钙表面的柠檬酸量添加,阻挠了Ca2+和CO32-在碳酸钙表面的富集,按捺碳酸钙颗粒的成长,因而,颗粒直径减小(图3b)。图8所示为依据试验分析得出的或许的碳酸钙微球构成机理。 4、结语 (1)别离选用乙醇和柠檬酸作为碳酸钙粒子的结构和描摹的调控剂,发现二者都能经过按捺碳酸钙的成长调控碳酸钙的结晶,然后制备出不同描摹的碳酸钙。 (2)经过改动试验条件发现乙醇和柠檬酸制备碳酸钙的机理不同,乙醇溶液经过下降粒子的活性来按捺碳酸钙的成长速度,而柠檬酸经过与钙离子反响下降溶液中钙离子的浓度来调控碳酸钙的成长速度。 (3)乙醇溶液对碳酸钙描摹的影响较严峻,50%体积分数的乙醇溶液与浓度为1.0mol/L柠檬酸调控下都能制备出描摹杰出的碳酸钙微球,但是在柠檬酸调控下制备的碳酸钙微球描摹愈加规整,粒度也较小,使用规模愈加广泛。  材料来源于碳酸钙微球的制备及其机理。

球形石英砂制备的关键技术在哪里

2019-03-08 12:00:43

高纯石英砂一般指SiO2含量高于99.9%的石英微粉,首要应用在IC的集成电路和石英玻璃职业。因为IC技能的迅猛发展,对高纯石英砂提出了更高的要求,其间包含将高纯石英砂球形化,球形化的石英砂首要应用于电子塑封。而球形化的最大的优点是进步塑封材料的使用性能,下降原材料的本钱。 国内球形石英砂的首要选用的制备办法首要有火焰熔融法、等离子加热炉法、化学合成法、水解法等,现在常用的办法有火焰熔融法、等离子加热炉法。 1、火焰熔融法 现在,国内各出产供应商首要使用火焰熔融的办法来完成石英粉球形化的量产。该技能的关键是加热设备要求有安稳的温度场、易于调理温度规模以及不要对石英粉形成二次污染。 火焰熔融法制备球形石英砂的流程 首要出产设备包含:粉料定量运送体系、燃气量操控和混合设备、气体燃料高温火焰喷、冷却收回设备等。 其成球原理为:高温火焰喷喷出1600-2000℃的高温火焰,当粉体进入高温火焰区时其角形表面吸收热量而呈熔融状况,热量进一步被传递到粉体内部,粉体颗粒彻底呈熔融状况。 在表面张力的效果下,物体总是要趋于安稳状况,而球形则是最安稳状况,然后到达产品成球意图。 粉体颗粒能否被熔融取决于两方面: 一是火焰温度要高于粉体材料的熔融温度,这就要挑选适宜的气体燃料;二是确保粉体颗粒熔融所需求的热量。 t=βωd,式中t为粉体颗粒在火焰中到达熔融所需求的时刻;β为材料的相关系数,如比热、导热系数、密度等;ω为火焰的相关系数;d为粉体颗粒粒径。 依据粉体颗粒在火焰中到达熔融所需求的时刻和粉体颗粒在火焰中的速度,得到所需火焰的长度尺度,经过调理燃气量操控设备到达要求。 2、等离子加热炉法 热等离子体也叫部分热力学平衡等离子体,其首要特征是等离子体中部分的电子温度、离子温度以及气体温度简直共同。电弧等离子体、高频等离子体以及感应等离子体都归于热等离子体。 选用高频等离子体熔融法制备球形石英粉,温度规模适中、操控平稳、产值高,可到达较高球化率,因而是一种较适宜的出产办法。 其原理与工艺与火焰熔融法相似,首要是将高温热源变为等离子体发生器。 高频等离子体熔融法制备球形石英粉 作业气为压缩空气,作业气量为10m3/h。高频等离子体发生器输入功率为100kW,发生4000℃-7000℃的高温气体作为热源,将二氧化硅粉体经过给料器从顶部运送到等离子反应炉弧区内,粉体受热熔化和气化,经特制的骤冷器进行淬冷,再经重力搜集,旋风搜集(微米级)和布袋集尘(纳米级),在1s-2s内,就可得到球状微米级和纳米级SiO2粉体。 球形熔融硅微粉 首要设备有:等离子体发生器、粉体运送器、等离子反应炉、冷却收回设备、旋风搜集器、布袋搜集器。

炼钢炉尘提取还原用铁粉重选技改实践

2019-01-21 18:04:35

一、前言 炼钢厂生产过程产生的含铁粉尘中含有15%~25%的金属铁粉,攀研院在“九五”攻关时,独立开发了一种新的生产工艺,采用球磨后重选将含铁粉尘中的金属铁粉与其它杂质分开,成功地生产出MFe达90%以上的还原用铁粉(后简称铁粉),主要用于钛白还原剂,成果于2001年就在冶炼厂很好的运行。 由于炼钢厂扩能和工艺优化,年污泥量增加1万多吨且污泥的品位大大降低,若按原生产工艺,达不到生产要求,因而根据现状对原工艺进行了技改。技改后,处理能力得到大大提高,各项指标均能达到产品质量要求。 二、原因分析 (一)原料分析 铁粉的生产原料是在转炉炼钢过程中用湿式除尘器收集而来的粉尘,是一种理化性质极不稳定的人造矿物,并且在冶炼过程中还被焦油等杂质污染,以上这些原因对产品的稳定性产生了一定的影响。 炉尘原料的物理性质随冶炼条件的变化而波动,其整体粒度细,其中-38um的粒级含量约占30%~35%,且粒度越细,金属铁品位越低。细粒级的存在由于其比表面积大,表面能高而容易吸湿结块。对-38um粒级的物料,由于其粒度太细,普通的选别设备无法对其进行有效选别,同时粒度太细也很容易被氧化。这样,大量的低品位细泥占用了选别设备的处理空间,使其处理能力降低,同时也会影响分选精度,降低选别指标。 另外,由于炼钢的吹氧工艺优化和造渣剂的增加都影响了污泥的粒度和品位,污泥的品位越来越低且越来越细, 对选别设备要求就更高,采用原工艺生产就达不到生产要求。 (二)原工艺流程及存在的缺陷 1、原工艺流程  原工艺流程如图1所示。2、原工艺存在的缺陷 (1)一次摇选处理能力不够大:摇床为粗选设备,对现一年增加1万吨的污泥要进行粗选,处理能力是不够的。 (2)管磨机对矿浆研磨不充分:管磨机的入料浓度较低,且管磨机中的钢球装球率不高,钢球种类少只有一种小钢球,对矿浆的磨剥力度不够,使氧化物与金属铁不能有效的分离。 (3)管磨机电耗高:管磨机电机功率为37KW,每天4台管磨机就工作20小时那么4台管磨机光电耗一项就要2960度。 (4)二次摇选入料品位低:从管磨出来的料浆浓度较稀,也没经过选别直接进入摇床进行二次精选,粗精矿品位不高,导致二段选别效果不好,使最终的成品质量不稳。 三、解决措施 针对现有生产工艺存在的问题,对现有工艺进行了优化。 (一)新工艺流程 经改造后的新工艺流程(略) (二)改造措施 1、将一段摇床改为螺旋溜槽。 2、在一段摇床后增加了分级机,对一段粗精矿进行了浓缩。 3、将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联,对球磨机钢球按要求进行配比。 4、在新增球磨机后增加一台磁选机。 四、改进效果 经过以上措施的改造,将一段摇床改为螺旋溜后,有效的增加了一段粗选的处理量,能将现有原料处理完,提高了铁粉的产量;在一段摇床后增加了分级机,对一段粗精矿进行浓缩,保证了二段球磨入料浓度,使二段磨矿更充分;将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联,节约了电,同时增加了钢球配比,保证了矿浆得到有效的研磨,使氧化物与金属铁能有效的分离;在二段增加一台磁选机,对二段摇床的入料品位进一步提高,有效控制摇床的入料浓度和品位,使二段精矿品位较稳定且都符合要求;通过改造后,产品质量稳定,从而取得了很好的经济效益。 五、结论 (一)通过技改后,有效的提高了污泥的处理量,进一步的降低了能耗。 (二)通过技改后,提高了铁粉的产量,进一步增加了市场份额,达到了预想要求。

球形碳酸钙制备方法及研究进展!

2019-03-06 10:10:51

碳酸钙按形状分为无规矩体、纺锤形、针形、球形、链锁形、片形、偏三角形和菱形六面体形、无定形等,不同形状的碳酸钙,其应用范畴和功用也各不相同。图1 不同晶型碳酸钙晶SEM相片 因为球形碳酸钙有杰出的滑润性、流动性、涣散性和耐磨性等特性,故而被广泛应用在橡胶、涂料油漆、油墨、医药、牙膏和化妆品等范畴。 01 球形碳酸钙制备办法及研讨进展 球形碳酸钙的组成办法多以液相法为主,依据反响机理的不同又可将其划分为三种反响体系:Ca(OH)2-H2O-CO2反响体系、Ca2+-H2O-CO32-反响体系和Ca2+-R-CO32-反响体系(R为有机质)。 (1)Ca(OH)2-H2O-CO2反响体系——碳化法 该反响体系是以Ca(OH)2水乳液作为钙源,用CO2碳化制得碳酸钙。Ca(OH)2一般由天然碳酸钙锻烧成生石灰,然后经消化得到,碳酸钙锻烧的烟道气经净化作为碳化反响的CO2来历。 碳酸钙晶体的成长与描摹的构成首要发生在碳化阶段,可经过反响温度、Ca(OH)2浓度、CO2流量、晶体成长抑制剂等要素加以操控,制得球形碳酸钙产品。 研讨进展: ①向兰等选用间歇碳化法(管式气体散布器)组成了均匀粒径0.1μm左右的超细球形碳酸钙;选用小气泡及CO2含量较高的混合气体有利于构成超细碳酸钙,参加少数添加剂如ZnCl2、MgCl2或EDTA(乙二胺四乙酸)可显着改动碳酸钙粒子的描摹和巨细。 ②陈先勇等选用间歇鼓泡碳化法,在碳化温度为20℃左右、灰乳密度为1.07(d)的条件下,参加少数复合添加剂PBTCA(2-磷酸基-1,2,4-三羧酸)和CTAB(十六烷基三甲基化铵),可制得粒度散布均匀、涣散性好、均匀粒径为40nm左右的球形碳酸钙。 ③赵风云等以一种出产球形纳米碳酸钙的喷发-乳化新式组合式碳化反响器,在小型试验设备上,选用正交试验的办法,断定出粒度散布窄的球形纳米碳酸钙的最佳反响条件为:温度15℃,氢氧化钙浆液质量浓度65g/L,气液体积比5:1,在完结小试的基础上,建成了年产60吨纳米碳酸钙的中试试验设备,并成功制备出均匀粒径80nm球形纳米碳酸钙。图2 球形纳米碳酸钙中试出产线 ④谷丽等以石灰石为质料,选用间歇鼓泡碳化法制备纳米球形碳酸钙,在反响温度为20-40℃,石灰乳浓度为86g/L,空塔气速为0.114m/s时,晶形操控剂参加量为1%时,可得到涣散性较好、粒度散布较均匀纳米球形碳酸钙。 碳化反响开端后,在不同时刻参加同一剂量的同一种晶形操控剂,制得碳酸钙的晶形和粒径不尽相同,晶形操控剂参加的时刻越早,所得到的球形碳酸钙晶体的描摹越好、粒径越小。 图3 纳米球形碳酸钙工艺流程 ⑤申小清等用硅酸钠为晶形操控添加剂,经过石灰乳碳化工艺制备了颗粒尺度为40-50nm的球形超细碳酸体,添加剂最佳用量为0.7-1.5%。 (2)Ca2+-H2O-CO32-反响体系——复分化法 该体系是将含Ca2+的溶液与含CO32-的溶液在必定条件下混合反响来制备碳酸钙。依据质料的不同又分为氯化钙钙-碳酸钙法、氯化钙-苏打法(苏尔维法)、石灰-苏打法等。 一般经过添加剂来操控产品的粒径和晶体结构。用Ca2+-H2O-CO32-反响体系反响体系能够得到20-100nm的碳酸钙。 研讨进展: ①方卫民等选用复分化法将必定量的无水Na2CO3和CaCl2别离溶解于适量水中,经过参加少数添加剂乙二胺四乙酸二钠和磷酸氢二钠,制备出了均匀粒径为50-70nm的球形碳酸钙。 ②雷鸣等经过有机聚合物聚磺酸钠PSSS对碳酸钙粒子的调制效果,成功制备出了均匀粒径为5μm的球形碳酸钙。 ③谢英惠等运用缓冲剂氯化钠和结晶成长中止剂调理碳酸钙的描摹,选用复分化法制备出了球形碳酸钙。 (3)Ca2+-R-CO32-反响体系——微乳液法和凝胶法 该反响体系是经过有机介质R来调理Ca2+和CO32-的传质,然后到达操控晶体成核成长的意图。依据有机介质R品种的不同可分为微乳液法和凝胶法两类。 微乳液法选用的有机介质一般为液体油,而凝胶法选用的是有机凝胶。这类共聚物具有2个亲水链段(耦合链段与促溶链段),能够定向吸附于无机-水界面。 带有特定功用团的共聚物可能与金属离子及表面活性剂相互效果而在溶剂中构成较为杂乱的有序集合结构。这些特性使得双亲水嵌段共聚物在调控无机粒子描摹方面显示出共同的长处。 (4)其他 ①袁可等将基酸-甘酸和废渣经过简略的酸碱中和反响,制备出了超微细球形碳酸钙,其纯度和白度均达96%以上,成团微粒为纳米级,二次团粒结构的粒径散布在1-3μm之间,经过pH或物理和化学的涣散,可便利的调控其微观尺度。 ②赖永华等运用甘酸与渣的首要成分Ca(OH)2反响生成可溶性的甘酸钙,过滤除掉不溶杂质。在气升式高效反响器中,向甘酸钙溶液通入CO2进行碳化反响,洗刷后制得超微细球形碳酸钙膏体。选用该超微细球形碳酸钙膏体替代配方中的悉数粉体制备水性涂料,不光能够下降涂料的质料本钱和出产本钱,还能够简化涂料的出产操作、削减粉尘污染。 表1 超微细球形碳酸钙性能目标02 国外球形碳酸钙出产及研讨现状 国外开发的低光泽纸专用球形碳酸钙具有白度高、易涣散、油墨吸收性杰出、粒径散布窄等优秀特性,其2-5μm的粒子占比约为67%,晶体形状为较规矩球形。 研讨标明:3.5μm低光泽纸专用球形碳酸钙在涂猜中的最佳用量在40-50%之间,此刻能够获得较低的纸页光泽度,较高的印刷光泽度和高的光泽度差。与其他无光纸用颜料比较,运用球形碳酸钙可获得光学目标、物理性能及印刷适性之间的平衡,而且不会发生印刷斑驳。 因而,球形碳酸钙是一种出产低光泽涂布纸的优秀颜料,能够替代现行涂料配方中的几种颜料,提凹凸光泽涂布纸质量,下降出产的杂乱性,将会有宽广的市场前景。 现在,碳化法制备球形碳酸钙是出产厂商和科研院所重视和研讨的要点,别的也有一些厂商经过湿法超细研磨制备出了椭圆形碳酸体材料。未来,对粒子巨细和描摹的有用调控将成为碳酸钙被广泛应用的关键技术。

碳酸钴制备超细球形钴粉的工艺探讨

2018-12-10 14:19:22

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氧化铁皮的综合利用:可用于制取还原铁粉等

2019-02-26 11:04:26

轧钢厂在轧制进程中轧件表面所发生的氧化铁皮,含铁量很高。我国钢铁职业每年要抛弃很多的氧化铁皮,完成对这些氧化铁皮的综合使用无疑是一个很有含义的节能降耗作业。依据现在的研讨,可以在以下几个方面展开对氧化铁皮的综合使用。 (1)用于出产海绵铁或制取复原铁粉。 海绵铁可用作炼钢用废钢缺少的一种弥补,跟着电炉产钢量的不断上升,海绵铁越来越显得重要。用矿粉出产海绵铁因为设备出资大及工艺杂乱,现在在我国仍难以取得迅速发展。选用恰当的工艺流程,可以用煤粉复原氧化铁皮,出产出w(Fe高,含杂质量低且成分安稳的海绵铁,比用矿石出产的海绵铁(常含脉石杂质)更适合作优质废钢运用。 氧化铁皮也可用来制取复原铁粉。氧化铁皮制作复原铁粉的出产进程大体上分为粗复原与精复原。经粗复原进程将氧化铁皮在约1100℃下复原到w(Fe>95%,w(C 氧化铁皮可用来出产作为粉末冶金质料用的复原铁粉。氧化铁皮被复原成含w(Fe98%以上的海绵铁,经清渣、破碎、筛分磁选后,进行精复原,出产出合格的复原铁粉。然后进入球磨机细磨,经分级筛得到不同粒度的高纯度铁粉。粒度较细的铁粉用于制作设备的要害部件,只需压模,即可一次成型,取得强度高、耐磨、耐腐的部件,可用于国防工业、航空制作、交通运输、石油勘探等重要职业。粒度较粗的铁粉可用于出产电焊条。 (2)用作烧结辅佐含铁质料或炼钢助熔化渣剂。 氧化铁皮中FeO含量最高达50%以上,是较好的烧结出产辅佐含铁质料,理论核算结果标明,1kgFeO氧化成Fe2O3可放热1973焦耳。烧结混合猜中配加氧化铁皮后,因为温度高,烧结进程充沛,因而烧结出产率进步,固体燃料耗费下降。出产实践标明,8%的氧化铁皮即可增产2%左右。宝钢使用氧化铁皮作为辅佐材料,在混匀矿中配加氧化铁皮,一方面,因为氧化铁皮相对粒度较大然后改进了烧结料层的透气性;另一方面,氧化铁皮在烧结进程中放热然后下降了固体燃料耗费。 别的。使用氧化铁皮可作为助熔剂,用于矿石助熔,应用于转炉炼钢。氧化铁皮用作助熔化渣剂是一种高功率的冶炼助熔材料,可以进步炼钢功率,下降焦、煤的耗费,延伸转炉炉体的运用寿命。 (3)代替钢屑冶炼硅铁合金或代替废钢用于电炉炼钢。 钢屑是冶炼硅铁合金的重要原材料,我国每年用于冶炼铁合金的钢屑量在200万吨左右,而钢铁职业每年抛弃的氧化铁皮约1000万吨。现已开宣布用氧化铁皮代替钢屑冶炼硅铁合金的新工艺,并取得了杰出的经济效益。 电炉炼钢需求废钢作质料,对废钢铁料的要求较严,但这种废钢铁数量少,报价高,直销缺乏。以报价低廉且来历广泛的氧化铁皮、渣钢等废料作为主要质料,替代量少价高的废钢,具有明显的经济效益。

准球形硅微粉的制备方法、应用领域及市场前景

2019-03-07 11:06:31

准球形硅微粉是由天然微结晶石英岩经过自然界长时间风化,呈细涣散状产出的粉石英资源加工而成,其纯度高、色泽白、颗粒级合作理,具有耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低胀大、硬度大、物化性质安稳等优秀的功能,被广泛用于化工、电子、集成电路、电器、塑料、涂料、油漆、橡胶等范畴。 准球形硅微粉因为受地表长时间风化淋滤效果,颗粒表面具有许多溶蚀凹坑,构成粗糙表面,且颗粒边际棱角多被磨蚀钝化,从而使颗粒具有球度高(三轴近持平)、圆度低(有钝化棱边)的“准球形”特色。 1 准球形硅微粉的制备办法 专利CN201010000299.2公开了一种选用天然粉石英矿制备高纯超细准球形硅微粉办法。以天然粉石英矿为质料,在超细磨机内参加起助磨剂效果的无机稀酸配成矿浆,调理矿浆pH为2-3,以氧化锆球为球磨介质,在超细磨机内研磨2-4h,待矿浆中-2μm到达60%-90%时,再参加用量为矿粉质量1-2%的还原剂和0.5-1.5%的络合剂草酸,持续研磨一段时间后,进行洗刷过滤,烘干,即可得到高纯超细准球形硅微粉。 2 在环氧建筑结构胶中的运用 以环氧建筑结构胶为例,与用普通角型硅微粉比较,相同参加量时用准球形硅微粉所制胶液的黏度低得多,到达相同黏度时准球形结构的硅微粉的参加量高得多。也就是说具有准球形结构的硅微粉比具有多角形的硅微粉在环氧粘钢胶系统中相容性(填充性)要好得多,这对增大环氧建筑结构胶的运用规模与下降出产本钱是很有有用含义的。在建筑结构胶力学功能方面,与用普通角型硅微粉比较,相同参加量时用准球形硅微粉所制胶的剪切强度、拉伸强度都有显着的进步,而紧缩强度改变不大。原因是准球形硅微粉比多角形硅微粉更具密实性、内部缺点更少,致使应力损耗小,粘接强度高。别的,准球形硅微粉使环氧粘钢胶黏度低、浸润性高,也有利于进步黏附力。 3 在重防腐型粉末涂料中的运用 准球型硅微粉在防腐粉末涂料中占有重要位置,它对防腐蚀功能起到必定的成效,能够充实到涂层的安排结构中,构成质地细密而巩固的涂膜,起到化学钝化和物理关闭效果。一般颜料和填料,从防腐蚀效果方面的观点来衡量,阻蚀性颜料和填料用量越多越好,但它会给制作上和本钱上带来一些困难,如涂料熔融粘度变大,不利于挤出和流平,一起涂膜日久后会变脆,只要以中性的准球型硅微粉填料混合运用最佳。 重防腐粉末涂料参阅配方运用耐化学性的酚醛改性环氧加上准球型硅微粉的耐腐蚀性和抗化学性,使重防腐型粉末涂料的各种功能目标彻底满意了SY/T 0315-2005的标准。 4 在耐高温型粉末涂料中的运用 耐高温型粉末涂料的制造首要从两方面下手,一是运用有机硅树脂的耐热安稳性;二是运用准球型硅微粉的耐热性。耐高温型粉末涂料靠单一树脂或填料是不能到达耐高温要求的,准球型硅微粉、滑石粉填料是耐热涂层的骨架,可大大进步涂层的许多功能。 耐高温型粉末涂料的参阅配方5 在绝缘型粉末涂料中的运用 绝缘型粉末涂料要求的技能目标是比较严苛的,防潮性、阻燃性、击穿电压等目标都是运用准球型硅微粉的耐热性、质密性来完结的。 绝缘型粉末涂料的参阅配方6 在阻燃型粉末涂料中的运用 现在,阻燃型粉末涂料的首要种类是环氧粉末涂料,一般是经过参加阻燃剂(增加型)或在树脂基料高分子链中引进具有阻燃性的基团(反响型),再合作耐温颜料、填料等装备而成的。其间,填料的挑选关于进步粉末涂料的阻燃效果起到很大效果。准球型硅微粉的耐热性最高,所以成为阻燃型粉末涂料的首选填料。 7 在内墙乳胶漆中的运用 与传统建筑涂料比较,准球形硅微粉复合内墙涂料,可显着改进内墙乳胶漆涂料的耐沾污性、触变性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性和耐老化性等,内墙乳胶漆中运用准球形硅微粉目数为800目、质量分数为3%-4%时,涂料功能的改进最为显着。 8 准球形硅微粉的市场前景 现在,我国用于环氧模塑封料填料的电子级硅微粉的需求量到达8000-10000吨/年,其间高纯熔融硅微粉约2000-3000吨/年、结晶型高纯硅微粉约5000-7000吨/年,用于集成电路基板材料的电子级硅微粉则有更大的需求量。众所周知,现在国内收购的球形氧化硅首要来自于日本、韩国,进口的球形氧化硅报价高,且运送周期长。  跟着我国石英选矿提纯技能和超细粉磨设备的不断创新与开展,现在国内已具有出产电子级硅微粉、准球形硅微粉和球形硅微粉的技能及相关出产供应商。国内硅微粉产品具有本土化优势,彻底能够代替进口,具有十分宽广的市场前景。

江西理工大学铁粉表面包镀镍新方法获专利

2019-03-12 11:03:26

近来,由江西理工大学科研人员研制的一种铁粉表面包镀镍办法取得国家专利。       据介绍,这是一种采用水热氢复原技能在铁粉表面上包镀一层金属镍或纳米镍粉的办法,归于有色金属冶金和粉末冶金材料技能领域。本发明生产工艺办法简略,易于操作,包镀镍层可控。       这种新办法是将硫酸镍或硫酸镍水溶液、、硫酸铵按必定份额参加水中,配成混合溶液,参加少数蒽醌、添加剂,再将需要被镍包镀的铁粉参加到混合溶液中,然后将含有铁粉的混合溶液转入高压釜内,密封高压釜。在高压釜内经高温高压水溶液氢复原处理,溶液中的镍离子复原沉积在铁粉表面,构成细密的金属镍层或纳米镍粉包镀层。包镀反响完成后,将高压釜内的物料冷却,排出表面包镀了金属镍的铁粉和水溶液,经过滤、枯燥,取得表面被金属镍包镀的铁粉产品。

铁磁性金属粉末的磁场烧结

2019-02-18 10:47:01

通过操控晶界微观结构来改进合金功能的技能已日益受到重视,因而广泛研讨了热机械加工技能用来操控晶粒尺度(晶界密度)、晶界特性散布(GBCD)以及晶界衔接性等。别的,也选用了外加势能(例如磁场、电场,超声振荡和温度梯度)的技能。其间,外加磁场的使用愈加引起了材料加工界的重视,由于它可以愈加精确地操控显微结构。至今,现已发现外加磁场关于铁磁材料的再结晶、分出行为和相改变等冶金现象的影响都非常大。因而,日本东北大学的研讨者们在这方面从事了很多的研讨。此次,对铁粉和钴粉在外加磁场条件下研讨了它们的烧结行为,所用原始材料是99.9%纯粉和99.5%的纯羰基钴粉,它们的颗粒均匀粒径分别为2.3μm和0.8μm,铁粉的形状是球形的,钴粉是多面体形。这些金属粉末在研讨前均在氩气流中通过673K×3.6ks的脱氧处理,以铲除其表面所附着之氧化物。选用200MPa压力压成直径10mm×高3mm的压坯,在红外线烧结炉中烧结。在烧结过程中,沿平行于圆柱状试样轴线的方向施加外磁场,随后升温。外加直流磁场逐步增强至1.2MA/m(15kOe)。铁粉压块是在5×10-3Pa真空下于873至973K的铁磁温度规模进行磁场烧结,也在1123K顺磁温度下烧结5、20、50和100h;钴粉压块在1173K铁磁温度下烧结5、20、50h。  研讨结果证明,磁场烧结能有效地进步铁粉的细密化程度,促进晶粒长大。磁场越强,细密化程度越高,特别是在烧结的中间阶段效果最强。以为磁场有增强晶界搬迁驱动力的效果,所以在烧结时关于细密化起着重要效果。与铁粉压块比较,磁场关于钴粉压块的细密化却起着按捺的效果。

氧化铜矿处理几种理论研究(二)

2019-02-14 10:39:39

(三)分支浮选在氧化铜矿浮选中的使用    据有关材料介绍,分支浮选对低档次矿石效果明显。铜矿峪矿石档次偏低,精矿产率小,契合选用分支浮选的条件,为了验证分支浮选工艺对这类矿石的适应性,实验采集了一批氧化率43.19%,原矿档次0.33%的矿石。    实验流程,加药地址与硫化矿相同,见下图。实验成果见下表。氧化矿低档次矿石分支再磨实验成果浮选工艺浮选目标%药剂用量  克/吨原矿档次精矿档次收回率混黄药乙酯油惯例浮选0.34721.49484.125009012分支浮选0.34123.49884.03275759单支精矿再磨0.34926.64884.13009012分支精矿再磨0.3326.0983.44275759     实验成果证明:分支浮选对氧化矿低档次矿石是有用的。精矿再磨进步精矿档次5%与硫化矿共同,阐明粗精矿再磨工艺对铜矿峪矿石是适用的。[next]    分支浮选工艺适合于铜矿峪低档次、精矿产率小的矿石,也适应于氧化矿。分支浮选工艺与粗精矿再磨工艺相结合,可以节约各种药剂10~15%,又能进步精矿档次4~5%。总的经济效果十分明显,是当时下降选矿本钱,进步经济效益的途径之一。                        (四)用铁粉从胆矾溶液中置换铜的机理研讨    在使铜从溶液里直接沉积的许多办法中(例如电解,用铁、铝或锌置换;用CO、H2、H2S或SO2沉积;以及用Ca(OH)2或CaCO3沉积),实践证明,只有用铁置换的办法对低浓度、多杂质的溶液才是经济上可行的。    我国江西铜业公司用萃取—电积法或石灰沉积法收回铜的矿山,现已改用铁粉置换法收回铜。铁粉置换法的经济效益已逐渐被知道,因而,经过理论分析和科学实验来进一步论述铁粉置换技能,仍具现实含义。北京矿冶研讨总院有人著文就铁粉置换技能,工艺要求,下降铁耗和取得高纯铜粉的办法进行了实验和评论。    1.铜离子被铁置换的行为    pH值与置换速度的联系   跟着溶液的pH值下降(游离酸添加),交流速度加速,溶液中无游离酸存在,则难以进行交流;跟着溶液中Cu2+含量下降,交流速度也随之减慢,最终到达溶解与沉积的平衡,交流率不再上升,这种平衡一向坚持到铁粉耗尽;胆矾和金属铁交流的适合pH值为2~2.5。    置换时刻与交流率的联系   跟着置换时刻添加,交流率上升,但速度减慢(因Cu2+浓度下降和pH值上升),当正反响和逆反响平衡时,交流率到达最高值,该值一向坚持到金属铁耗尽;金属铁被悉数溶解之后,溶液里过剩的游离酸使沉积铜被从头缓慢溶解,导致排出液含铜上升,交流率下降。因而,正确把握化学平衡极为重要。    铁粉用量与置换速度的联系   在相同的交流时刻里,复原铁粉用量越多,交流速度越快;当溶液的pH值超越4今后,交流率不再上升。溶液中有过量的金属铁存在时,可以避免溶液里Cu2+上升,但过多的铁粉用量将使沉积铜档次下降,酸耗添加。    溶液含铜量对交流的影响   溶液中Cu2+浓度越高,交流率越高,因而,在实践使用时应尽量进步进液浓度;采纳添加Cu2+和Fe°的碰撞频率及进步FeSO4分散速度之办法,以求加速交流速度和取得较高听交流率。    逆流交流实验  选用逆流交流法可以在挨近理论铁耗的状况下,一起取得高档次沉积铜和高听交流率;    实验条件为  进液每立升含铜5克,pH值为2,复原铁粉用量为理论铁耗的110%,交流时刻15分钟,实验成果核算于下表。产品批号排出液含铜克/升沉积铜档次Cu%交流率%10.199696.0720.00379599.9230.01994.799.6140.193.897.9350.8246.783.02[next]     溶液中氢离子浓度下降,交流速度减慢,导致排出液含铜量升高,交流率和沉积铜档次下降,因而,在交流进程中要严厉监控氢离子浓度的改动和当令的补加游离酸于交流液中;第一批交流液理论铁耗的5.5倍复原铁粉相遇,按化学反响原理它的交流率应当最高,但是恰恰相反,它的排出液含铜居然高达0.19克/升,这一“失常”现象极为重要,是逆流交流实验所赋予的很有含义的启迪。    Fe3+对置换的影响    在铜矿石的硫酸浸出液中,或多或少的存在必定数量的三价铁离子。在以铁粉置换铜时,溶液中的三价铁大部分按反响式Fe2(SO4)3+Fe→3FeSO4被复原成二价铁,然后添加了铁耗,所添加的铁耗量以彻底反响核算,是溶液中三价铁离子量的二分之一。依据实验所得到的数据,可以得出这样的定论:在用铁粉置换铜时,溶液傍边的Fe3+简直悉数被复原为Fe2+。因而,在交流进程中要避免Fe2+的氧化,Fe2+的氧化将使铁耗添加和加速Fe3+的水解,给置换作业带来损害。对处理Fe3+浓度很高的溶液,选用铁粉置换法是不适合的,在这种状况下,考虑预先将Fe3+复原是必要的。    2.铁粉置换法收回铜的实例    例1  武山铜矿石酸浸液铜的收回    武山归纳矿石酸浸液每立升含铜14.1克、含铁7.7克、含Fe3+0.25克,在交流时需求往每立升溶液中追加0.125克纯铁,做为将Fe3+复原成Fe2+之用。然后,再按每一克铜需求0.88克纯铁来核算理论铁耗。先用硫酸将溶液的pH值调至2,再在搅动的状况下参加铁粉置换15分钟。实验成果见下表。理论铁耗%沉积铜档次%交流率补白10096.7594.25溶液里尽管有多种离子,但重金属离子的含量很低,因而,在沉积铜中的共沉物很少。10595.499.4311090.45~10011590.5~10012084.6~100     例2  城市山铜锌矿石酸洗液铜的收回    江西城门山铜锌矿石中含有水溶铜和吸附铜,需将这部分铜用稀硫酸洗脱,再加以收回。酸洗液每立升含铜0.97克,因无其它离子的化学分析数据,故在核算铁耗时只能依据铜的含量核算,并以通用的工业铁耗标明。先钭酸洗液的pH值调至2左右,然后在搅动的状况下参加复原铁粉,交流15分钟,马上过滤,清洗。对所得成果列于下表。工业铁耗%沉积铜档次Cu%交流率%排出液pH10092.894.643.511088.798.143.512082.398.354     实验证明:用抱负溶液的参数实验成果,辅导天然含铜溶液的交流实践,是可行的。    3.胆矾溶液铁粉提铜原理    铁粉置换化学   铁粉置换进程发作的三个首要反响为:                             CuSO4+Fe→FeSO4+Cu          (1-1)                           Fe2(SO4)3+Fe→3FeSO4         (1-2)                            H2SO4+Fe→ FeSO4+H2           (1-3)[next]    在pH为2~2.5时,搅动的状况下式(1-1)为首要反响,而在停止的状况下式(1-2)则变得重要,当pH                      Cu+Fe2(SO4)3 → CuSO4+2FeSO4        (1-5)    Fe2+的氧化和Fe3+的水解:在浸出进程中含铁矿藏中铁的溶解以及硫化矿和某些其他矿藏氧化时,Fe3+的复原发作了适当数量的Fe2+,而Fe3+极易被氧化成Fe3+:                     4FeSO4+O2+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O    (1-6)    当Fe2+氧化所构成的Fe3+超越了溶解度,或pH值有所添加时,三价铁就按(1-7)水解而到达新的平衡。                       Fe3++3H2O ←→Fe(OH)3+3H+         (1-7)    操控溶液pH值避免Fe(OH)3沉积分出   三价铁在浸进程是不可避免要发作的,而对沉积置换又是十分有害的,因而,避免Fe(OH)3沉积分出,对胆水提铜作业的胜败联系甚密。Fe(OH)3沉积的pH值与Fe3+离子浓度有关,当溶液pH超越3.7时,溶液傍边尽管Fe3+离子浓度很低(10-5M)也要被水解沉积分出,分出的Fe(OH)3固体进入沉积铜中则下降沉积铜档次,阻止铜离子被铁复原和下降置换速度。因而,当用铁复原铜时,溶液的pH值最佳操控规模开端为±2,停止为±3。    胆水铁粉提铜动力学    铁粉置换的反响发作在固—液界面,化学作用使界面和溶液内部的浓度发作差异,引起分散作用。但这种浓差只存在于紧贴固体表面的一层相对不动的液膜(分散层)内,而溶液内部是均匀的。在分散层内发作着溶液浓度的接连改动,反响物经过分散层向界面分散,产品则经过分散层脱离界面。    这样,在铁粉置换的反响中包含着分散和界面化学反响这两个环节。实验证明,相界面上的化学反响进行得很快,分散速度慢,成了阻止反响的环节,因而,进程的总速度就取决于分散速度。    胆水铁粉提铜整个反响速度V0等于:                                    D•A                             Vo = ———• △C              (1-8)                                   V•δ     式中V为溶液体积,△C标明分散层两头浓度的增量。    式(1-8)标明,固—液反响速度取决于分散系数D,相界面面积A和分散层厚度δ,凡能改动这些要素的办法,都能改动反响速度。    在铁粉置换操作中要注意以下几个问题:(1)复原铁粉的粒度,(2)温度,(3)拌和,(4)溶液酸度,(5)胆水浓度。    经过对抱负溶液和实践用水溶液的实验,以及对胆水铁粉提铜机理的评论,阐明,只需选用合理的工艺和对进程影响要素可以及时地检测和调整,就能以挨近理论值的低铁耗,取得高交流率和高档次沉积铜。

从天然到球化,石墨是如何实现“身价倍增”的?

2019-01-03 15:20:48

石墨是我国优势矿种之一,亦是重要的战略矿物资源,利用新技术精细加工的天然石墨新材料在电子、化工、轻工、军工、国防、航天等多种领域发挥了关键作用。据悉,天然石墨市场现-195主流报3200-3700元/吨。球化石墨主流报14000-21000元/吨。从天然到球化,石墨是如何实现“身价倍增”的? 石墨根据其结晶不同,分为晶质石墨(鳞片)和隐晶质石墨(土状)两类。《球化天然石墨》(JC/T2315-2016)标准适用于以天然鳞片石墨为原料,采用机械物理方法处理成的球形或类球形的石墨产品,并指出球化天然石墨的理化性能应符合以下规定:球化石墨,前景广阔 一方面,随着地球上石油能源日益减少,人类对环境保护的日益重视,以清洁环保的电动汽车不断替代污染严重的汽柴油汽车将成为大势所趋。而电动车与电力存储市场的快速增长意味着锂电池需求上升。按照国家提出的目标,2020年我国电动汽车可达400万辆,按每辆汽车配备3块电池,每块混合动力轿车电池负极材料20公斤计算,将带动24万吨负极材料的生产规模。另一方面,石墨作为燃料电池、锂离子电池、超级电容器等新型高效能源器件生产的辅助原料,具有广阔的市场前景。上世纪末,天然石墨首先在日本用于锂离子电池的负极材料来替代价格昂贵的人造石墨,本世纪初,我国也成功的应用天然鳞片石墨原料开发以适应锂离子电池生产的负极材料,即球形石墨的改性产品,从此,锂离子电池产业链进入了一个崭新的时代。 球形石墨材料具有良好的导电性,结晶度高,成本低,理论嵌锂容量高,充放电电位低且平坦,循环寿命长,绿色环保等特点,作为锂离子电池负极材料重要部分,是国内外锂离子电池生产用负极材料的换代产品。 球形石墨生产工艺研究进展 球形石墨是以优质高碳天然鳞片石墨为原料、采用先进加工工艺对石墨表面进行改性处理,生产的不同细度,形似椭圆球形的石墨产品。 球形石墨加工机理:首先把天然鳞片石墨粉粉碎成适宜的粒度,然后再进行去棱角化的加工处理,使之最终形成椭球形或类球形的外形,同时利用分级装置将球形颗粒与去棱角化过程中剥离下来的细粉分离开来,便可得到正态分布的球形石墨。首先,对于石墨原料的选择。 一方面,原料的粒度要合适。太粗成本较高;太细影响球形石墨产出率,辅产品太多,也会增加原料成本。研究表明,采用-100目粒度的原料来生产球形石墨比较合适。 另一方面,含碳量也是一个非常值得重视的因素。含碳量越高,其原料成本也就越高,含碳量越低,提纯遍数增加,也会加剧设备的磨损,总成本也会增大。经实践积累,含95%~96%的原料,综合成本最经济。 其次,关于球形石墨加工设备的选择。 (1)球形工艺中使用比较多的是气流涡旋粉碎机,其既具有粉碎的性能又具有去棱角化的效果。此外,分级设备的好坏会直接影响到球形化石墨的产出率和球形石墨的技术指标控制,所以选择时要加以重视。 (2)用于锂离子电池的石墨负极材料,其纯度要求往往在99.95%以上,因此,提纯工艺在整个生产过程中必不可少且至关重要。目前,高纯球形石墨的生产一般采用化学提纯方法生产,所用化工原料都是强酸类物质,故提纯设备必须是耐酸耐腐蚀设备。同时,由于化学提纯都是在一定的温度下完成的,所以设备还同时具备一定的耐高温性能。 (3)化学反应结束后,球形石墨中的杂质都被溶解于反应溶液中,只有通过洗涤才能将杂质带走。工艺上采用的洗涤设备主要有压滤机和离心机两种。压滤机的优点是回收率高,跑料少,劳动强度低,安全易操作,缺点是洗涤效果相对较差,有死角洗不到。而离心机的优点是洗涤较充分,效果好,但缺点也较多,如跑料多,浪费大,出料时劳动强度大,安全易性不如压滤机,同时比较浪费水。将二者结合使用效果好。 (4)把提纯洗涤合格后的球形石墨烘干去水分,将水分控制在0.5%以下。在烘干过程中,最容易出现的问题是二次污染,即球形石墨烘干后出现因混入杂质而成为不合格品,主要表现为含碳量和微量元素的指标不合格。采用较多的烘干设备有烘干窑,微波烘干机和烘干炉等。 小 结 虽然球形石墨应用在锂离子电池中还存在一些问题,如安全问题、循环问题及大电流快充快放电等,但是国内的研究在进一步的提高。如浙江丰利“锂电池负极材料石墨球形化成套装备及技术的开发”项目被列入浙江省重点技术创新专项计划。其生产线加工后的产品结晶配向良好,圆形度高,质量稳定;生产线采用全自动控制,操作简便,大大降低了能耗,提高了生产效率。随着环保理念的增强,未来人们对球形石墨的需求将会成倍甚至成百倍的增长。锂离子电池负极材料用球形石墨会为天然石墨在新能源领域的应用开辟广阔的前景。

氧化铝赤泥选铁工艺

2019-01-14 14:52:56

氧化铝赤泥选铁工艺,属于赤泥处理工艺,特点是包括下述工艺步骤:赤泥浆料加水预混,通过螺旋流槽分选出精矿浆料、中矿浆料和尾矿浆料;精矿浆料通过摇床分流出铁粉浆料,中矿浆料经球磨机球磨破碎后,也进入摇床随精矿浆料一起进行分流。可回收赤泥中6-8%的三氧化二铁与四氧化三铁铁粉,不仅解决了赤泥的闲置堆放问题,改善周边环境,而且实现了废物资源的循环利用,节约原材料。  工艺,其特征在于包括下述工艺步骤:赤泥浆料加水预混,进行稀释和降温,再进入螺旋流槽进行分选,分选出精矿浆料、中矿浆料和尾矿浆料;精矿浆料进入摇床,加水分流,摇床侧部分流出矿质浆料,端部分流出铁粉浆料,铁粉浆料进入产品槽;所述中矿浆料填入球磨机进行球磨破碎后,进入所述摇床随精矿浆料一起进行分流。

一张图了解高纯超细电子级石英粉

2019-01-04 09:45:37

问答题以下信息说明了什么?答案高纯超细电子级石英粉值得关注。 一、电子封装与高纯超细石英粉有何关系二、电子封装用石英粉要求 1高纯超细 石英粉传统应用领域:2球形化三、为什么要球形化(1)(2)(3)四、高纯超细电子级球形石英粉的制备 1哪种原料生产高纯超细球形石英粉为好?分布:2超细粉碎3加工工艺4提纯工艺5球形化工艺五、现状分析与展望 随着电子工业的进一步发展,必将迎来电子封装技术的第四次发展浪潮——系统级封装。这将导致球形石英粉市场的异军突起。 对石英粉在电子塑封料行业的应用研究上,国内研发手段还比较落后; 目前只有有美国、日本、德国等少数国家掌握高纯超细球形石英粉制备技术; 我国石英粉产品附加值不高,高附加值产品如球形石英粉一直依赖于进口。 小结  随着科技的进步,尤其是微电子技术的发展,高纯超细电子级石英粉的需求量成倍增长,并且对其质量要求也愈来愈高。积极探求和推动石英选矿提纯技术的进步,实现精制石英、高纯和超高纯石英的低成本、大批量工业化生产,对于弥补天然水晶资源的不足,满足高科技用高纯超细石英粉需求具有重要的现实意义。

马钢铁鳞用于海绵铁生产的试验研究

2019-03-08 11:19:22

1 前语 马鞍山钢铁股份有限公司铁鳞资源总量约5万t/a。为合理运用资源,依据对商场供需情况的分析,公司于1992年立项建造年产万吨级铁粉出产线。 马钢铁粉工程系马钢股份有限公司与我国节能出资公司联合出资的国家重点项目。该项目由原机械工业部天津第五规划院规划。其规划结合了国内外铁粉出产供应商的先进工艺技术,规划的工艺特色为“3次磁选、2次复原”,方针是出产高质量的优质铁粉。 马钢铁粉一期工程主体设备有:隧道窑(长166m)1座;从德国克莱默公司引入出产能力为700kgh的CBR-700-95e铁粉复原炉(包含出产能力为80m3 h的ASP-80型分解器和出产能力为80m3h的DR-80型气体干燥器)1台;以及从德马克公司引入的细粉碎机2台。整个工程现已竣工投产。 马钢铁鳞数量虽不大,但品种多,成分杂乱,且有大量库存铁鳞。怎么从中选出合格铁鳞质料用于复原铁粉出产线,是铁粉工程投产首要处理的问题。为此,咱们对公司轧材厂一切的轧制点的铁鳞进行了取样分析,并进行了海绵铁半工业化出产实验,以找出契合优质铁粉出产工艺的铁鳞资源。 2 优质复原铁粉对质料铁鳞的质量要求 铁粉产品对Mn、Si、C、S、P及酸不溶物等有严厉的约束,因而出产海绵铁时对质料铁鳞应严厉把关。一般铁粉出产供应商对处理后的铁鳞成分有如下要求,见表1。 3 铁鳞取样分析及铁鳞处理工艺 3.1 铁鳞取样分析 依据文献[1]及同行的实践出产经历,海绵铁出产多选用热轧低碳欢腾钢铁鳞作质料,由于低碳欢腾钢中SiO2、Al2O3等含量较低,用它作质料制作的铁粉杂质少,性能好。为了选出优质铁鳞,咱们对本公司一切轧制点的铁鳞作了全面的取样分析。成果如表2所示。 3.2 铁鳞处理工艺及经处理铁鳞的技术目标 马钢铁鳞处理工艺流程:铁鳞搜集—堆积—过筛—水洗—烘干—磁选—球磨—筛分—混料—初复原经铁鳞处理工艺处理后的高线普碳、二轧型材和三轧(带钢、线材)铁鳞,各项技术目标均契合运用要求;中板、初轧(420方坯、连轧)铁鳞,经铁鳞处理工艺处理后,酸不溶物超支;棒材、H型材和初轧开坯铁鳞,经铁鳞处理工序后,Mn及酸不溶物超支。 4 马钢铁鳞用于海绵铁半工业化出产实验及分析 4.1 半工业化出产实验 从马钢铁粉项目建造以来,公司有关部门已搜集到高线普碳,二轧型材及三轧带钢、型材等3种根本可满意海绵铁出产需求的铁鳞及中板、初轧(连轧、420方坯)2种酸不溶物超支的铁鳞共约4万余吨,其中有库存期达2-4年的铁鳞,这部分铁鳞已深度氧化。本次进行的半工业化出产实验,目标为上述2类共10种铁鳞。关于中板、初轧铁鳞的实验,首要视其经复原成海绵铁并经磁选后的技术目标是否合格。至于经处理工艺后仍严峻超支的棒材、H型钢、初轧开坯等3种铁鳞,不作为实验目标。 工业化出产实验所选用的倒焰窑的根本尺度为:直径4.8m,容积20m3。共进行了两窑实验。为了精确反映不同铁鳞对海绵铁质量的影响,将不同铁鳞装罐堆积在不同扇形区域(视为倒焰窑各扇形区的热工准则根本相同),每区域共堆积10组复原罐,每组共堆积4层罐,如图1所示。 实验工艺参数是在学习兄弟供应商比较老练的工艺目标的基础上,结合本公司质料的特色经实验优化后拟定的[2]。 榜首窑工艺参数:复原温度为1050-1150℃;复原时刻50h;质料配比:铁鳞∶焦碳=1∶0.55。复原后得到的海绵铁的铁含量示于表3。一起还对复原得较好的以高线、三轧、二轧铁鳞为质料出产的海绵铁中的碳含量及复原情况进行了分析,新轧制和库存铁鳞的碳含量及复原成果比较示于表4。 第二窑工艺参数:复原温度为1050-1150℃;复原时刻56h;质料配比:铁鳞∶焦碳=1∶0.55。复原得到的海绵铁的铁含量示于表5。相同,对复原得较好的高线、三轧、二轧铁鳞为质料出产的海绵铁中的碳含量及复原情况进行了分析,新轧制和库存铁鳞的碳含量及复原作用示于表6。 4.2 实验成果分析 本次实验首要对海绵铁中的铁含量进行分析。从表3、表4成果看,高线普碳、三轧线材、二轧中型材所产铁鳞在对应的工艺条件下能出产出合格的海绵铁;而库存铁鳞因深度氧化在该工艺条件下未能到达复原结尾而呈现夹生。从表5、表6成果看,高线普碳、三轧线材、二轧中型材所产库存铁鳞在改动后的工艺条件下能出产出合格的海绵铁,而相同工艺下新轧制铁鳞因复原温度进步、时刻延伸而过烧渗碳,导致海绵铁出格。此外实验成果还显现,中板、初轧铁鳞不能用作出产海绵铁的质料。 咱们还将本实验两窑次中合格海绵铁经精复原工序(破碎—磁选—精复原—解碎—磁选—分级合批)处理,其精复原铁粉的化学成分示于表7。从表7可知,选用马钢高线、三轧、二轧铁鳞可以出产出化学成分契合出产要求的复原铁粉。 4.3 马钢铁鳞挑选的准则 经过上述实验成果分析,咱们以为:为了确保马钢铁粉项目投产后的质量,对马钢铁鳞的挑选应遵从以下准则: (1)铁粉出产宜选用高线、三轧、二轧等热轧欢腾钢铁鳞为质料; (2)针对现在同种钢材轧制量削减的特色,要严厉留意钢种改变,不契合要求的铁鳞禁止搜集; (3)露天长时刻寄存的铁鳞易受污染,因而用于海绵铁出产的铁鳞应及时从轧制现场搜集至质料堆积棚; (4)关于部分库存铁鳞,应拟定相应的工艺准则独自处理,这样才可出产出合格的海绵铁。 5 定论 (1)经取样分析及铁鳞处理工艺处理后挑选出来的马钢高线普碳、二轧型材和三轧带钢、线材新轧制铁鳞,在质料配比铁鳞∶焦碳=1∶055、复原温度1050-1150℃,复原时刻50h的工艺条件下,可出产出合格的海绵铁; (2)关于铁鳞品种与(1)相同的库存铁鳞,在质料配比与(1)相同,复原温度为1100-1150℃,复原时刻56h的工艺条件下,亦可产出合格的海绵铁; (3)将二种工艺条件下取得的合格海绵铁粉进行精复原处理,所得复原铁粉化学成分契合出产要求。

硅粉生产工艺

2017-06-06 17:50:01

硅粉生产工艺是投资者想知道的信息,因为了解它可以帮助操作。硅粉生产工艺是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成  是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。  硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。  据调查,目前国内生产硅微粉的能力约25万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2005年我国对超细硅微粉的需求量将达6万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2-3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。  硅微粉是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成,是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。 硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。 据调查,目前国内生产硅微粉的能力约50万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2008年我国对超细硅微粉的需求量将达10万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2-3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。  超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有"工业味精""材料科学的原点"之美誉。自问世以来,已成为当今时间材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一,发达国家已经把高性能、高附加植的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。  近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集程度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,对计算机技术和网络技术的要求也越来越高,作为技术依托的微电子工业也获得了飞速的发展,PⅢ 、PⅣ 处理器,宽带大容量传输网络,都离不开大规模、超大规模集成电路的硬件支持。  随着微电子工业的迅猛发展,大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高,不仅要求对其超细,而且要求其有高纯度、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。高纯超细熔融球形石英粉(简称球形硅微粉)由于其有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能,在大规模、超大规模集成电路的基板和封装料中,成了不可缺少的优质材料。  为什么要球形化?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性最好,粉的填充量可达到最高,重量比可达90.5%,因此,球形化意味着硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。其次,球形化制成的塑封料应力集中最小,强度最高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力仅为0.6,因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长,与角形粉的相比,可以提高模具的使用寿命达一倍,塑封料的封装模具价格很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,提高经济效益也很重要。  球形硅微粉,主要用于大规模和超大规模集成电路的封装上,根据集程度(每块集成电路标准元件的数量)确定是否球形硅微粉,当集程度为1M到4M时,已经部分使用球形粉,8M到16M集程度时,已经全部使用球形粉。250M集程度时,集成电路的线宽为0.25μm,当1G集程度时,集成电路的线宽已经小到0.18μm,目前计算机PⅣ 处理器的CPU芯片,就达到了这样的水平。这时所用的球形粉为更高档的,主要使用多晶硅的下脚料制成正硅酸乙脂与四氯化硅水解得到SiO2,也制成球形其颗粒度为 -(10~20)μm可调。这种用化学法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要贵10倍,其原因是这种粉基本没有放射性α射线污染,可做到0.02PPb以下的铀含量。当集程度大时,由于超大规模集成电路间的导线间距非常小,封装料放射性大时集成电路工作时会产生源误差,会使超大规模集成电路工作时可靠性受到影响,因而必须对放射性提出严格要求。而天然石英原料达到(0.2~0.4) PPb就为好的原料。现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉,并且也是进口粉。  一般集成电路都是用光刻的方法将电路集中刻制在单晶硅片上,然后接好连接引线和管角,再用环氧塑封料封装而成。塑封料的热膨胀率与单晶硅的越接近,集成电路的工作热稳定性就越好。单晶硅的熔点为1415℃,膨胀系数为3.5PPM,熔融石英粉的为(0.3~0.5)PPM,环氧树脂的为(30~50)PPM,当熔融球形石英粉以高比例加入环氧树脂中制成塑封料时,其热膨胀系数可调到8PPM左右,加得越多就越接近单晶硅片的,也就越好。而结晶粉俗称生粉的热膨胀系数为60PPM,结晶石英的熔点为1996℃,不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉),所以中高档集成电路中不用球形粉时,也要用熔融的角形硅微粉。这也是高档球形粉想用结晶粉整形为近球形不能成功的原因所在。80年代日本也走过这条路,效果不行,走不通;10年前,包括现在我国还有人走这条路,从以上理论证明此种方法是不行的。即高档塑封料粉不能用结晶粉取代。  是用熔融石英(即高纯石英玻璃),还是用结晶石英,哪一种为原料生产高纯球形石英粉为好?根据试验,专家认为:这个题已经十分清楚,用天然石英SiO2,高温熔融喷射制球,可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然结晶石英制成粉,然后分散后用等离子火焰制成的球就是熔融的球,用火焰烧粉制得的球,表面光华,体积也有收缩,更好用,日本提供的这种粉,用X射线光谱分析谱线完全是平的,也是全熔融球形石英粉,而国内电熔融的石英,如连云港的熔融石英光谱分析不定型含量为95%,谱线仍能看出有尖峰,仍有5%未熔融。由此可见,生产球形石英粉,只要纯度能达到要求,以天然结晶石英为原料最好,其生产成本最低,工艺路线更简捷  一) 硅微粉在橡胶制品中的应用  活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中,粉体易于分散,混炼工艺性能好,压延和压出性良,并能提高硫化胶的硫化速度,对橡胶还有增进粘性的功效,尤其是超细级硅微粉,取代部分白炭黑填于胶料中,对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。-2um达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。  硅微粉在仿皮革制作中作为填充料,其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。  硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳,填充我量可达65%左右,且工艺性能良好。所获胶壳制品,具有外表平整光滑,硬度大,耐酸蚀,耐电压,热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。  (二) 硅微粉在塑料制品中的应用  活性硅微粉是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂,不仅有较大的填充量,而且抗张强度好。制成母粒,用于聚氯乙烯地板砖中,可提高产品耐磨性。  硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀,成膜性好,力学性能强,较用PCC做填充料生产的塑膜,阻隔红外线透过率降低10%以上,对农用

金属材料的处理方法和装置

2019-03-14 09:02:01

将氯系有机溶剂、水和表面活性剂液混合,并加热,使发生氯系有机溶剂蒸汽、水蒸气和表面活性剂蒸汽,将该混合气体充入已封装有金属材料的处理罐中,从金属材料的安排空地中溶出杂质,将由耐蚀性锈构成的钝化表膜构成在金属材料的表面上。在处理钢材或铁粉时,耐蚀性锈主要由四氧化三铁(Fe3O4)构成。处理铁粉等来制作磁性材料时,是将铁粉等整体变化成四氧化三铁(Fe3O4)或许三氧化二铁(γ-Fe2O3)。氯系有机溶剂是运用。

如何提高磷酸铁锂材料的振实密度

2019-01-03 09:36:46

磷酸铁锂作为常用的锂离子电池正极材料以其安全性能好、循环性能优异、环境友好、原料来源丰富等优点,成为当前锂离子电池正极材料的研究热点之一。但是磷酸铁锂的缺点也制约着它的发展,振实密度低、实际比容量低是其相对于另一大热的正极材料三元材料的一大短板。 下面介绍一些改善磷酸铁锂振实密度的途径。 1 合成方法 目前制备LiFePO4方法很多,不同制备方法对LiFePO4的振实密度影响很大。不规则的粉末颗粒不能紧密堆积,如果合成的LiFePO4粉末颗粒为不规则形貌,会造成产物的振实密度很低。一般来说,由规则的球形颗粒组成的粉体,因其不会有团聚和粒子架桥现象,从而具有较高的振实密度。得到规则球形颗粒的方法如下: ①用高密度球形FePO4前驱体合成球形LiFePO4颗粒 制得高密度球形前驱体是得到高密度球形产物的有效途径之一。先合成高密度球形FePO4前驱物,再与其他原料混合均匀,通过高温反应,使锂通过球形前驱体颗粒表面的微孔向各方向均匀、同步地渗入前驱体的中心,保持球形形貌。此方法中,球形前驱体可以消除反应过程中由于扩散途径不同引起的微观组分差异,生成组成均匀的LiFePO4,从而提高材料的性能。 ②喷雾干燥法制备球形LiFePO4颗粒 喷雾干燥(热解)法是将各金属盐按制备复合型粉末所需的化学计量比配成前驱体溶液,经雾化器雾化后,由载气带入设定温度的反应炉中,在反应炉中瞬间完成溶剂蒸发、溶质沉淀形成固体颗粒、颗粒干燥、颗粒热分解和烧结成型等一系列的过程,最后形成规则的球形粉末颗粒。 ③熔盐法制备球形LiFePO4颗粒 熔盐法通常采用一种或数种低熔点的盐类作为反应介质,合成过程会出现液相,反应物在其中有一定的溶解度,这大大加快了反应物离子的扩散速率,使反应物在液相中实现原子尺度混合,反应就由固-固反应转化为固-液反应。反应结束后,采用合适的溶剂将盐类溶解,经过滤洗涤后即可得到合成产物。 2 粒径分布 LiFePO4的振实密度与颗粒的粒径之间存在着密切的联系。如果由球形颗粒组成的粉体具有理想的粒径分布,使得小颗粒能尽量填补大颗粒之间的空隙,则可以进一步提高其振实密度,从而有利于提高电池的体积比容量。研究表明,纳米级别的LiFePO4振实密度一般较低,而微米级别的LiFePO4具有较高的振实密度。 多孔材料可以实现高的振实密度:大颗粒的产物振实密度一般较高,但也会导致锂离子在固体材料中的扩散路径变长,材料的电化学性能也变差。研究发现多孔的LiFePO4具有相互连接的三维孔通道,且孔之间的距离是纳米级的,孔隙之间相互连接的三维通道缩短了锂离子的脱嵌距离;且多孔材料这种独特的微观结构,使材料具有更大的比表面积,可使材料与电解液充分接触,增大了锂离子的扩散面积,提高了锂离子的迁移速率,有利于解决LiFePO4扩散系数小所导致的电化学性能差的问题。由于制备多孔材料时得到的都是尺寸较大且形貌良好的颗粒,所以多孔材料在保证了材料有较高振实密度的同时,也能具有良好的电化学性能。 3 碳包覆 研究表明碳包覆能增强LiFePO4颗粒之间的导电性,使其电化学性能有明显改善。但是过量的碳将严重降低LiFePO4的振实密度。选择合适的碳源,改进制备工艺,都可以使碳包覆层更加均匀,从而提高材料的振实密度。 4 金属离子掺杂 金属离子掺杂是在LiFePO4中掺杂金属离子,改变其晶格结构,从而提高其自身的导电能力。近年来部分研究表明,掺杂特定种类的金属离子能提高材料的振实密度,从而提高LiFePO4的体积比容量。 目前在提高LiFePO4振实密度的研究方面取得了一定的进展,但还存在一些问题。LiFePO4的形貌和粒度控制工艺通常很复杂,要想稳定大批量制备具有特定形貌和粒径分布的材料存在一定的难度。且不同的制备工艺,不同的原料对LiFePO4的振实密度也有很大影响,因此需要继续探索出简单、低成本且能控制LiFePO4材料的形貌和粒径分布的制备方法。

超级铁精矿精选技术--超级铁精矿的用途

2019-02-14 10:39:59

所谓超级铁精矿(HCM)是指含铁量高、脉石含量低的铁精矿。一般泛指SiO2含量小于2%、TFe含量挨近70%的铁精矿。现在这种高品位精矿没有列为产品矿石的标准之内,所以常称为超级精矿或超纯精矿。    超级铁精矿多用于直接复原出产海绵铁或金属化球团,来替代废钢进行电炉炼钢。跟着选矿工艺的展开,超级精矿的产品质量也在不断进步,现在除了用于直接复原一电炉炼钢外,已展开到海绵铁金属化球团直接轧制钢材;出产粉末冶金用金属铁粉,用于限制杂乱机械零件,如异型齿轮等;替代铁红出产磁性材料,用于无线电通讯、电话、扬声器、雷达、电视、磁选机等方面,还能够用于污水处理等。    一、直接复原-电炉炼钢    直接复原是从出产海绵铁替代废钢而展开起来的。直接复原用的铁矿都是超级铁精矿或富矿,能够用天然气或普通煤、石油等做热源及复原剂。这种技能在冶金焦少而煤、石油资源多的国家和区域得到了迅速展开,如委内瑞拉、墨西哥、伊朗等国。美国第一座运用进口高品位精矿的直接复原-电炉炼钢厂于1969年投产。    从经济上看,在相同产值下,直接复原的建厂出资与高炉根本相同。但海绵铁的出产本钱要比高炉铁水低得多。据英国1973年的报道,海绵铁的出产本钱为28.6美元/t,而高炉铁水(93%Fe)本钱为127美元/t.从能量耗费来看,海绵铁为16.16MJ/t,而高炉铁水为14.49MJ/t.因为焦炭报价比普通煤贵3倍,所以高炉铁水的本钱比海绵铁高。    直接复原-电炉炼钢对精矿质量的要求一般为SiO2含量在2%以下,出产出来的海绵铁金属化球团SiO2含量在3%以下. SiO2含量高不只会下降电炉的出产能力,并且电能耗费高。    二、海绵铁球团直接轧制钢材    用纯度高于99%的超级铁精矿进行直接复原得出海绵铁,然后可轧制钢材,为钢铁出产拓荒了新的途径。    据报道,英国斯旺西大学辛格教授将杂质含量低于1%即氧化铁含量大于99%的超级精矿粉,用有机粘结剂造球,在回转窑或竖炉中经气体复原出产出金属化海绵铁球团,然后用这种球团趁热轧制钢材。工艺流程见下图.    所轧制出的钢材的机械功能挨近低碳钢,可用于建筑及作低应力的结构件。    这种新工艺进程不必高炉、转炉;也不经铸锭作业,出产环节少,复原温度低,可很多节省能源。这种钢材的腐蚀实验标明,开端时(几分钟或几小时内)腐蚀速度较快,但逐步缓慢,最终与惯例产品差不多。焊接实验标明,精矿纯度在99.2~99.4%范围内,焊接功能毫无问题。英国海外展开部对此新工艺很感兴趣,现在正在印度和巴西展开球团轧制的研讨工作。在印度用此种质料轧制镀锌波纹板,纯度低于99%的产品延伸率较低,仅限于民用小五金。    这项新工艺尽管正处于研讨阶段,但据预算,单位出资额仅仅高炉、转炉联合厂商的25~30%.    在我国,东北工学院进行了实验室的研讨。将超级铁精矿复原成海绵铁球团,趁热将两个海绵铁球团放到容器顶用压力机冲压。从相图看,轧制的球团具有显着的金属安排,根本为铁素体,与普通的低碳钢类似,轧制后看不到球团间的缝隙,证明了高湿球粘结性好,能成为一体,满足轧钢的根本要求;其晶粒呈必定程度的板安排结构,这标明具有杰出的可塑性,杂质散布均匀。调理复原剂的成分还可轧出相当于高碳钢的钢材或轧制薄铁皮等。某单位用复原出的金属铁粉试轧出宽250~300mm的带钢,其表面光洁,耐性较好。[next]    三、用超级铁精矿出产铁粉    铁粉在国民经济建设中是不行短少的金属质料,广泛地使用于机械、电子和化工等工业。跟着国民经济的展开,其用量及用处会越来越大。    曩昔国内外出产铁粉首要以轧钢铁鳞(即氧化铁皮)为质料。近几年来,逐步研讨和展开用超级精矿做质料。据统计,现在世界几个首要区域和国家铁粉出产能力约为54.5万t/a,我国铁粉产值估量为1.4万t/a.因为选用高纯铁精矿粉出产的铁粉功能好、质量安稳、产值高、本钱低、能耗少,所以高纯铁精矿逐步替代了轧钢铁鳞。在这方面,世界先进工业国家展开很快,不只在使用上有所突破,并且充分使用了本国的矿产资源,产值也在逐年添加。据报道,以超级精矿为质料出产铁粉的产值为:瑞典16万t/a、美国8万t/a,日本4万t/a.我国以超级精矿为质料来出产铁粉还处在小规模阶段。如向阳的喀左铁矿,选用反浮选办法每年出产超纯铁精矿3000~5000t,供北京矿冶研讨总院制永磁材料。    瑞典的霍根纳斯公司用超级精矿粉出产的复原铁粉NC100.24,具有很好的归纳功能,在世界市场上享有盛誉。该公司是选用超级精矿进行固体碳化复原和雾化法出产铁粉的。美国、日本、苏联和德国在制取铁粉方面都有着成功的经历。并先后建立了从四氧化三铁直接复原成铁粉的粉末冶金厂。    我国铁粉的研发和出产是从本世纪60年代开端的,并先后建立了上海、晋江、成都、天津、武汉和鞍山、青岛粉末冶金厂等许多供应商。这些供应商出产铁粉的工艺都是选用二次复原法,以铁鳞为质料。本溪市有色金属研讨所于1983年5月开端着手用超级铁精矿制取铁粉的研讨工作,经过两年多的尽力,试制出TFe大于99%的铁粉,各项目标均契合国家标准,化学、物理功能安稳,用户满足,1985年12月经过辽宁省冶金厅的判定。用超级铁精矿出产的铁粉总本钱预算为1170元/t,市价格约为1700元/t(判定会时报价).    用超级精矿出产出的铁粉使用于制作粉末冶金机械部件(如异形齿轮,具有塑性的丝、片、带材等),能进步材料的使用率、下降制品加工进程中的能量耗费;使用于电焊条上,能使焊条的熔敷功率大大进步。除此之外,在火焰切开、电子工业,化工催化剂,静电复印机等范畴也有广泛地使用。    四、超级铁精矿用于出产铁氧体磁性材料    铁氧体在电子工业方面的使用很广并占重要的方位。它是电话、无线电、电视、雷达等通讯方面的根底材料,特别对制作电子计算机磁芯存储器更为重要。在其它工业及家电用品方面也占有相当大的比重。    电子工业对铁氧体的技能要求,随铁氧体类型而不同。特别是对硬质铁氧体,其Fe2O3含量有必要大于98%,SiO2含量不得超越0.6~0.8%,当然纯度愈高愈好。如:意大利一家硬质铁氧体工厂,正常情况下选用一种天然铁氧化物(含Fe2O298.6%,SiO20.6~0.8%)和组成氧化物的混合物作为磁性材料,作用很好。据资料证明,当SiO2含量低于0.6%时,所出产的铁氧体均出现均匀的结晶。而具有优异电磁特性的软质铁氧体只能用含SiO2比较低的(0.2%)物料制得。制得电子计算机磁芯存储器的软质铁氧体只能用更紧密性质的物料制得。抱负条件下应不含,SiO2、Na2O、K2O和CaO的铁氧化物。但工业产品容许含有某些杂质如:SiO20.03%,Na2O和(或)K2O0.05%、CaO0.03%,其它杂质痕量,杂质总含量为0.8%.    用这种材料能够制作出磁场强度为96kA/m的铁氧体磁条,以出产167-Cэ型圆筒式磁选机。依据汁算,选用磁能积3.5~3.7的铁氧体,能够处理制作磁场强度为111~119kA/m磁选机的问题。    我国用超级铁精矿粉已试制出铁氧体和铁氧体。鞍山市磁性材料厂用超级精矿为质料,出产出的磁性材料的磁能积一般在3以上,高的可达3.8.其功能相当于用铁红为质料所得到的目标,但报价可廉价50~60%.    五、超级铁精矿在其它方面的使用    纯度高的海绵铁,能够作为冶炼特种钢的质料。例如,本溪钢铁冶金研讨所已使用营口锅底山铁矿供应的超级铁精矿,炼出超低碳不锈钢,它抗腐蚀性强,可用于化工设备,国产报价与进口报价比较约低40%.    哈尔滨建筑工程学院曾用超级铁精矿处理污水,实验作用杰出。超级铁精矿也可用于制怍磁流体、磁介质、催化剂等。

硅微粉指标要求、行业现状、市场及发展趋势!

2019-01-03 15:20:50

随着网络化和信息化的不断发展,以集成电路为代表的微电子技术和微电子产业是现代信息产业和信息社会的基础,而集成电路行业则会受到电子封装技术的制约。据有效数据统计:全球集成电路封装中的97%采用EMC(环氧塑料封装)作为外壳材料,而其中的70%-90%为硅微粉,并且当集成电路的集成度为1M-4M时,环氧塑封料应部分使用球形硅微粉,集成度8M-16M时,则必须全部使用球形硅微球粉。可以肯定地说,硅微粉用于电子封装是不可替代,集成电路产业使用球形硅微粉代替普通角形硅微粉已是大势所趋。 硅微粉是以天然石英矿、熔融石英等为原料,经色选、酸浸、浮选、磁选、研磨、精密分级等精细加工而成的一种无机非金属矿物功能性粉体材料,广泛应用于电子材料、电工绝缘材料、胶黏剂、特种陶瓷、精密铸造、油漆涂料、油墨、硅橡胶、功能性橡胶、高级建材等领域。1、硅微粉的分类及理化性能指标要求 《SJ/T 10675-2002电子及电器工业用二氧化硅微粉》将硅微粉分为普通硅微粉、普通活性硅微粉、电工级硅微粉、电工级活性硅微粉、电子级结晶型硅微粉、电子级结晶型活性硅微粉、电子级熔融型硅微粉、电子级熔融型活性硅微粉。 电子及电器工业用硅微粉的分类电子及电器工业用硅微粉的粒度电子及电器工业用硅微粉的理化指标要求《GB/T 32661-2016 球形二氧化硅微粉》对电子及电器工业中电子封装料填料、覆铜板填充料等用球形硅微粉的物理和化学指标规定如下: 球形硅微粉物理指标要求球形硅微粉化学成分要求2、硅微粉的行业现状 目前,我国生产的硅微粉主要以普通的角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉为主,以球形硅微粉、超细硅微粉等为代表的中高端硅微粉产品仍然以日本、美国等发达国家企业为主。 (1)行业布局 硅微粉行业属于资本、技术、资源密集型行业,与原材料供应密切相关,我国比较有实力硅微粉的生产企业主要集中在江苏连云港、安徽凤阳、浙江湖州等地,其中江苏连云港东海县是中国最大的硅微粉生产基地,也是国内最早从事电子级硅微粉研制、开发、生产的地区。 连云港东海县 江苏连云港东海县共有硅微粉企业40多家,生产线100多条,硅微粉年产量30多万吨,电子级硅微粉、电器级硅微粉、电工级硅微粉分别占国内市场的70%、60%和40%,可生产10多个大类100多种硅微粉产品,并且拥有国内规模最大的硅微粉企业——江苏联瑞新材料股份有限公司。 (2)企业规模 全国范围内的大小硅微粉厂近百家,但乡镇企业居多。由于生产企业大多规模小、品种单一,硅微粉产品的纯度、粒度以及产品质量稳定性差,无法与进口产品抗衡。 近年来,我国硅微粉行业发展很快,无论是生产原料的多样化、提高产品纯度还是生产工艺的革新方面,都实现了多项技术突破。国内多家万吨级硅微粉项目的实施,标志着我国硅微粉已走上产业化之路。 (3)相关企业 (排名不分先后) 江苏联瑞新材料股份有限公司 矽比科(上海)矿业有限公司 浙江华飞电子基材有限公司 重庆市锦艺硅材料开发有限公司 凯盛石英材料(黄山)有限公司 东海县晶盛源硅微粉有限公司 安徽壹石通材料科技股份有限公司 成都中节能领航科技股份有限公司 苏州埃纳硅业有限公司 ...... 3、硅微粉的市场前景 2016年以来,全国覆铜板行业日益回暖,相关的EMC、胶黏剂等行业需求持续旺盛,国内硅微粉产品制造工艺更新速度加快,由此带动硅微粉产品市场规模和效益的迅速提升,行业规模企业的利润水平普遍较高,不少企业纷纷投资新建或扩建硅微粉生产线。 2016年12月,阻燃剂龙头企业雅克科技以2亿元收购浙江华飞电子基材有限公司100%的股权,布局球形硅微粉行业。 2017年8月,江苏东海县与埃纳硅业签订球形硅微粉生产项目,计划投资2.2亿元。 2017年9月,四川省青川县与四川金石硅业有限公司签定青川县年产5万吨硅微粉生产线项目,总投资3.5亿元。 汉中科瑞思矿业年产1.5万吨的低铁硅微粉生产线的工业厂房已建成,项目总投资约8000万元。 成都中节能领航科技股份有限公司应用于电子封装、电路基板的关键材料熔融型球形硅微粉核心技术已获得重大突破。 目前,中国用于环氧模塑封料填料的电子级硅微粉的需求量达到8000-10000吨/年,其中高纯熔融硅微粉约2000-3000吨/年、结晶型高纯硅微粉约5000-7000吨/年,用于集成电路基板材料的电子级硅微粉则有更大的需求量。 众所周知,目前国内采购的球形硅微粉主要来自于日本、韩国,不仅价格高,而且运输周期长。随着我国石英选矿提纯技术和超细粉磨设备的不断创新与发展,目前国内已拥有生产电子级硅微粉、准球形硅微粉和球形硅微粉的技术及相关生产厂家。国内硅微粉产品具有本土化优势,完全可以替代进口,具有非常广阔的市场前景。按照我国半导体集成电路与器件的发展规划,未来4-5年后,我国对球形硅微粉的需求将达到10万吨以上,目前国内仅用于超大规模集成电路塑封材料的球形硅微粉用量已超3000吨, 4、硅微粉行业发展趋势 (1)超细、高纯硅微粉 目前,应用在覆铜板上的超细硅微粉平均粒径在2-3微米,随着基板材料向超薄化方向发展,将要求填料具有更小的粒度,更好的散热性。 高纯硅微粉一般是指SiO2含量高于99.9%的硅微粉,主要应用在IC的集成电路和石英玻璃等行业,其高档产品更被广泛应用在大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事中,是高新技术产业不可缺少的重要材料。一些发达国家更是将其作为一项战略目标来实现。高纯硅微粉将成为21世纪电子行业的基础材料,需求量将快速增长,有很好的市场前景。世界上对超纯硅微粉的需求量也随着IC行业的发展而快速发展,估计未来10年世界对其的需求将以20%的速度增长。 (2)球形硅微粉 大规模、超大规模集成电路封装材料不仅要求硅微粉超细、高纯、低放射性元素含量,更是对于颗粒形状提出了球形化要求。目前能够生产球形硅微粉的企业为数不多,仅有部分技术较为先进的企业具有生产能力。 (3)表面改性 通过表面改性处理,可有效降低硅微粉表面吸附油脂的能力,减少粉体团聚产生的粒子间空隙,改善硅微粉与有机高分子的亲和性、相容性、分散性和流动性,提高硅微粉填充量和复合材料的性能。

铋湿法冶金方法

2019-03-04 11:11:26

关于档次高、成分单一的铋矿,火法冶炼虽然还存在着SO2的污染问题,但现在仍是铋冶炼的首要办法。但对杂乱难选的低档次铋精矿、铋中矿,选用反射炉火法熔炼,不只收回率低,并且难以精粹产出优质精铋。20世纪60年代后期,我国开端致力于铋矿湿法冶金新工艺的研讨,用作浸出剂,在酸性氯盐系统中浸出铋矿,使矿藏中的铋以铋氯合作物的形状进入溶液,用铁粉置换产出海绵铋,经火法精粹出产精铋,并首先在云锡第三冶炼厂建成了湿法车间,处理锡铋混合精矿。 近年来,国内外的许多科研单位相继依据硫化铋矿的不同组成,环绕下降作业本钱,处理环境污染,的再生和溶液中有价金属浓度的富集问题,研讨了许多新的湿法冶金流程,浸出-铁粉置换法、浸出-隔阂电积法、浸出-水解沉铋法、选择性浸出法、亚硝酸法和中南大学的新氯化法。这些工艺流程大都巳进行丁扩展实验或半工业、工业实验。 一、浸出-铁粉置换法 流程由6道工序组成:铋矿的浸出与复原;铁粉置换沉积海绵铋;氧化再生;海绵铋熔铸粗铋;粗铋火法精练;铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下:浸出液经加铋矿复原,使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉,沉积出海绵铋,经过氧化,再生三价铁。 此法在工艺上比较老练,铋的浸出率高(渣计98%~98.5%),综合使用好,污染较小,为进步铋资源的综合使用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高,1t海绵铋耗用工业1.5~1.8t,氧气0.4~0.5t,铁粉0.5~0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能,铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视,废液排放量大,浸出液中因为离子浓度相对较高,黏度较大,渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出-铁粉置换提铋工艺流程图 二、浸出-隔阂电积法 为了简化流程,研讨用隔阂电积来替代图1流程中的铁粉置换和再生工序。其原理是在操控恰当电位的情况下,让铋在隔阂电解槽的阴极复原:阳极则发生铁的氧化反响:该流程的技能关键是电极电位的操控和溶液透过隔阂速度的操控。在阴极区,溶液中首要的阳离子是Bi3+、Fe2+和H+、在阳极区,溶液中首要的阳离子是Bi3+、Fe3+和H+,为使阳极区的三价铁不致在阴极放电而下降电流效率,应选用恰当的隔阂材料把阴、阳极分隔,阴极区液面应高于阳极区,并操控电解液的浸透速度,使流速与二价铁的氧化速度适当。 此工艺与-铁粉置换法比较,流程简略。但因为溶液中铁离子浓度较高,电积进程在电场力的作用下三价铁会不可避免地透过隔阂在阴扳复原,使电流效率下降(电流效率42%~50%),操作进程比较严厉。 三、浸出-水解沉铋法 此法实质上是使用氯氧铋的水解性,在弱酸性溶液中水解铋氧络合物,生成氯氧铋白色沉积物,制取氯氧铋精矿。 为使水解彻底,溶液pH值一般操控在2,这就要求很多的水稀释溶液,形成酸耗高、水耗大、试剂耗量大、铋收回率低、废水排放量大的缺陷。某小型铋冶炼厂曾选用此法出产氯氧铋精矿,但作用不抱负,其技能经济指标为:吨精矿耗工业800kg,铋收回率为60%~70%。 四、亚硝酸法 此法已在原苏联完成了半工业实验,用来处理哈萨克矿的难选含铋硫化矿精矿。根本原理是根据反响:此法耗费试剂品种多,除及氯化钠之外,需求、火油及过氧化氢等药剂。工艺流程见图2。技能经济指标(精矿耗费∕t):HCl 185kg、NaCl 260kg、NaNO3 3kg火油3kg、H2O2 6kg。图2  亚硝酸法处理铋精矿准则工艺流程图 五、选择性浸出法 此法选用操控电位的办法,用选择性浸出硫化铋矿,一起抵抗杂质的浸出。较之前面的几种办法,避免了很多的铁离子在流程中的循环和三价铁的再生问题,进步了产品质量,渣的过滤、洗刷功能也得以改进。浸出进程根本反响为:选择性浸出,铋的选择性较高,但耗费量比较大,一部分单质硫会被氧化生成硫酸根,的污染和腐蚀问题也比较严重,设备需求密封。从经济上分析,比用浸出没有显着的优越性。 选择性浸出的工艺流程见图3。图3  选择性浸出铋准则工艺流程图 六、新氯化-水解沉铋法 唐谟堂等在多年研讨的基础上提出了一种新的处理铋精矿的湿法冶金办法-新氯化水解沉铋法。在36~378K的温度下,选用两段循环浸出,大大进步了铋的浸出收回率。该流程的特点是选用了一种含有金属氯化物的酸性水溶液(A#CA),它兼有和氯化剂的长处,处理了浸出剂的再生和溶液中铁的循环堆集问题,并使溶液中的铋浓度大大进步,后续工序的出产能力相应得以扩展。准则工艺流程见图4。图4  新氯化水解法准则工艺流程图 因为是在高温下浸出,杂质如As和S的氧化浸出率较高,一起副反响将导致氧气的耗费量增大。

覆铜板用硅微粉指标要求及发展趋势

2019-01-03 14:43:30

非金属矿物粉体材料在覆铜板行业是主要的无机填料,覆铜板生产过程中主要根据其性能来选择相应的填料,常用的无机填料有滑石粉、氢氧化铝、氧化铝、二氧化铁、硅微粉(二氧化硅)等,其中硅微粉(二氧化硅)已是各类覆铜板中一种重要的填料。 1、硅微粉的性能特点 硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、粉磨(球磨、振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯和高纯水处理等工艺加工而成。硅微粉是一种功能性填料,其添加在覆铜板中能提升板材的绝缘性、热传导性、热稳定性、耐酸碱性(HF除外)、耐磨性、阻燃性,提高板材的弯曲强度、尺寸稳定性,降低板材的热膨胀率改善覆铜板的介电常数。同时,由于硅微粉原料丰富,价格低廉,能够降低覆铜板的成本,因此在覆铜板行业的应用日趋广泛。 2、覆铜板常用的硅微粉填料 在生产覆铜板时,硅微粉的投料比例主要有一般比例(15%-30%)和高填充比例(40%-70%)两种,其中高填充比例技术多用于薄型化覆铜板生产。覆铜板常用的硅微粉填料有超细结晶型硅微粉、熔融硅微粉、复合型硅微粉、球形硅微粉和活性硅微粉。(1)超细结晶型硅微粉 超细结晶型硅微粉是精选优质石英矿,经洗矿、破碎、磁选、超细碎、分级等工艺加工而成的石英粉。结晶型硅微粉在覆铜板行业中的应用在国外起步较早,国内硅微粉厂家在2007年前后具备此种粉体的生产能力,并很快获得用户认可。 使用结晶硅微粉后,覆铜板的的刚度、热稳定性和吸水率都有较大幅度的改善,随着覆铜板市场的快速发展,结晶硅微粉的产量和质量都有了较大幅度的提高。 考虑到填料在树脂中的分散性和上胶工艺的要求,结晶型硅微粉必须进行活性处理再和球形粉配合使用,避免其与环氧树脂混合时结团,或是过小的填料粒径导致胶液粘度急剧增大,带来上胶时玻璃纤维布浸润性问题。(2)熔融硅微粉 熔融硅微粉系选用天然石英,经高温熔炼冷却后的非晶态二氧化硅作为主要原料,再经独特工艺加工而成的微粉,其分子结构排列由有序排列转为无序排列。由于具有较高的纯度呈现出极低的线膨胀系数、良好的电磁辐射性、耐化学腐蚀等稳定的化学特性,常应用于高频覆铜板的生产。随着高频通信技术的发展,对高频覆铜板的需求量越来越大,其市场每年以15-20%的速度增长,这必将也带动熔融硅微粉需求量的同步增长。 (3)复合型硅微粉 复合型硅微粉是以天然石英和其他无机非金属矿物(如氧化钙、氧化硼、氧化镁等)为原料,经过复配、熔融、冷却、破碎、研磨、分级等工序加工而成的玻璃相二氧化硅粉体材料。 复合型硅微粉莫氏硬度在5左右,明显低于纯硅微粉,在印制线路板(PCB)加工过程中,既能降低钻头磨损,又能保持覆铜板的热膨胀系数、弯曲强度、尺寸稳定等性能,是一种综合性能比较优良的填料。目前国内许多覆铜板厂家已开始使用复合型硅微粉来代替普通硅微粉。 (4)球形硅微粉 球形硅微粉是以精选的不规则角形硅微粉作为原料,通过高温近熔融和近球形的方法加工得到的一种颗粒均匀、无锐角、比表面积小、流动性好、应力低、堆比重小的球形硅微粉材料,其添加于覆铜板生产原料中,可大幅度增加填充量降低混合材料体系的粘度,改善加工工艺性能,提高上胶玻纤布的渗透性,降低环氧树脂固化过程的收缩率,减小热涨差改善板材的翘曲。日本覆铜板生产厂家多选用的SiO2纯度为99.8%、平均粒径在0.5μm-1μm的球形硅微粉产品。 (5)活性硅微粉 采用活性处理的硅微粉作填料可以明显改善硅微粉与树脂体系的相容性,进一步提高覆铜板的耐湿热性能和可靠性。目前,国产的活性硅微粉产品因其只用硅偶联剂简单的混合处理,效果不够理想,粉体与树脂混合时很容易团聚,而国外有许多专利提出了对硅微粉的活性处理,例如德国专利提出用聚硅烷和硅微粉混合,并在紫外线照射下搅拌,获得活性硅微粉;日本专家提出硅烷二醇衍生物处理硅微粉,并在混合过程中加入催化剂,使偶联剂对粉体的包裹均匀,从而能使环氧树脂能与硅微粉达到理想的结合效果。 3、覆铜板对硅微粉性能方面的要求 (1)对硅微粉粒径的要求 在覆铜板使用硅微粉填料中,粒径不可太大也不能太小。 松下电工公司提出:采用平均粒径超过10μm的硅微粉,所制成的覆铜板在电气绝缘性上会降低。而平均粒径低于0.05μm时,会造成树脂体系粘度有明显的增大,影响覆铜板制造的工艺性。 京瓷化学公司提出:熔融硅微粉平均粒径宜在0.05-2μm范围内,其中最大粒径应在10μm以下,这样才能保证树脂组成物的流动性良好。 日立化成公司提出:从提高有“相互两立”关系的耐热性与铜箔粘接强度考虑,合成硅微粉的平均粒径在1-5μm范围为宜,而在覆铜板要特别注重钻孔加工性提高的角度“侧重考虑”,那么选择平均粒径在0.4-0.7μm更为适合。 (2)对硅微粉形态的选择 在各种形态的二氧化硅中,与熔融球形二氧化硅、熔融透明二氧化硅以及后来的纳米硅(树脂)相比,结晶型二氧化硅对树脂体系性能的影响都不是最佳的,例如它的分散性、耐沉降性不如熔融球形二氧化硅,耐热冲击性和热膨胀系数不如熔融透明二氧化硅;综合性能更不如纳米硅(树脂),但从成本和经济效益上考虑,行业中更倾向于使用高纯度的结晶型二氧化硅。目前,在国内的覆铜板企业中,大多数还是使用结晶型硅微粉。熔融型硅微粉除了价格比较高外,对它的功效、特性还处于认识及小批量应用的阶段。 在覆铜板中应用选择硅微粉品种上,尽管球形硅微粉在日本专利中有许多研究成果(多为试验室范围内的成果),且在提高覆铜板某些性能方面有很好的功效,但其价格较高,目前在常规、中档次覆铜板中还无法大批量应用。 因此,降低球形硅微粉生产成本、搞好与国内覆铜板厂家的合作开发、应用,是当前国内球形硅微粉生产厂家要做的重要之事。 总之,覆铜板厂家在硅微粉应用上,需要根据所要达到的性能的主要项目、指标,以及选用其它填料、填料表面处理技术的运用、成本等各个方面去综合考虑。 4、硅微粉在覆铜板中应用的发展趋势 (1)大有可为的超细结晶型硅微粉 目前,应用在覆铜板上的超细硅微粉平均粒径在2-3微米,随着基板材料向超薄化方向发展,将要求填料具有更小的粒度,更好的散热性。未来覆铜板将采用平均粒径在0.5-1微米左右的超微细填料,结晶型硅微粉因具有良好的导热作用将被广泛应用,考虑到填料在树脂中的分散性和保证上胶工艺的顺利开展,结晶型硅微粉很可能会和球形粉配合使用。尽管有不少导热性比结晶型硅微粉更好的填料,如氧化铝球形粉等,但它们价格非常高,未来很难被覆铜板厂家大规模使用。 (2)快速发展的熔融硅微粉市场 随着各类先进通信技术的发展,多种高频设备都已被广泛应用,其市场每年都以15-20的速度增长,这必将在一定程度上带动熔融硅微粉市场的快速发展。 (3)稳定的复合型硅微粉市场 目前,国内大多数覆铜板厂家已开始使用复合型硅微粉来代替结晶型硅微粉,并逐步提高使用比例,复合型硅微粉的市场将在未来2年内达到饱和。硅微粉厂家在提高产量的同时,也在不断优化产品指标,为进一步降低钻头磨损,开发更低硬度的填料将非常必要。 (4)乐观的高端球形粉市场 PCB基板材料正在迅速的向着薄形化方向发展,特别是HDI多层板当前实现基板材料的薄形化表现得更为突出。许多便携式电子产品在不断推进它“薄、轻、小”和多功能的情况下,需要PCB的层数更多、厚度更薄。随着电子产品向小型化、集成化方向的发展,未来HDI板的比重将明显提高,与此同时,国内IC载板项目也在全国多地展开。在良好的市场环境下更要求国内硅微粉厂商能够推出具有高纯度、高流动性,低膨胀系数,良好粒度分布的高端球形硅微粉产品,因此球形硅微粉在覆铜板行业的应用前景非常值得期待。 (5)可期待的活性硅微粉市场 采用活性硅微粉作填料可以使覆铜板的一些性能得到明显改善,目前市场上已经有硅微粉厂家在推出活性硅微粉产品。但若想在覆铜板领域大量推广使用活性粉,硅微粉厂家的任重道远,不仅需要上游偶联剂厂家的密切配合,更需要下游覆铜板厂家的通力合作。只要解决改性的技术难题,活性硅微粉的市场将非常值得期待。

您了解金属粉末的物理性能吗?

2019-01-04 13:39:40

金属粉末的物理性能主要表现在以下几方面: 1金属粉末的粒度与粒度组成 金属粉末的粒度与粒度组成首先取决于金属粉末的制取条件,它对金属粉末的压制和烧结时的行为以及制品性能有着很大的影响。 使用颗粒直径来表征金属粉末粒度只有对于理想的球形金属粉末才是精确的,而对其它形状的金属粉末只能做近似的描述。金属粉末冶金多孔材料所用的金属粉末粒度主要在几微米到500微米之间。 2金属粉末颗粒的形状 金属粉末颗粒的形状是金属粉末性质的一项重要指标,它对金属粉末的工艺性能有很大的影响。制品的强度、透过性以及性能的均匀性(各向同性)都与金属粉末颗粒形状有关。 球形金属粉末和非球形金属粉末都可用来生产多孔材料,但是为了提高制品的孔隙均匀性和透过性而希望金属粉末是球形的。为了便于描述球形金属粉末,我们引用球形金属粉末的长轴与短轴之比值这样一个特征系数,并把这个系数小于1.2的金属粉末视为球形金属粉末。 对于复杂形状的金属粉末,可借助于与同等体积的球体的偏差来表示,或者用颗粒长度:宽度和厚度之比例来表征。在制造高透过性的多孔材料时,金属粉末的球形率(即球形金属粉末颗粒数与金属粉末总数之百分比)要求达到60%以上。 3金属粉末比表面 大多数反应都是在颗粒的表面上开始的,因此金属粉末颗粒的表面积与其容积或重量之比——比表面,是金属粉末冶金工艺中的重要参数之一,它直接影响金属粉末的压制性能与烧结性能。 就大多数金属粉末而言,比表面值可从每克0.01平方米到每克几十平方米之间。金属粉末的比表面不仅取决于金属粉末的粒度和形状,而且也和颗粒的表面状态(或称表面的发达程度)有关。 金属粉末粒度越细,形状越复杂,表面越粗糙,那么金属粉末的比表面就越大;相反,金属粉末粒度越粗,形状越规则(比如球形),表面越光滑(无凸凹不平现象)的金属粉末,比表面就越小。而金属粉末的粒度、形状和表面状态又由金属粉末的制取条件和方法所决定。 4金属粉末的真密度和显微硬度 金属粉末颗粒的密度,通常比生产它的原材料的理论密度小,这是因为许多方法制造的金属粉末都存在相当多的内部孔隙和大量的点阵空位。所谓金属粉末的真密度是指只包括颗粒内部闭孔孔隙的金属粉末的密度。金属粉末的真密度随制粉方法的不同而异,而且金属粉末的真密度还与氧化物的含量有很大关系。 金属粉末颗粒的显微硬度是表征金属粉末塑性的一种指标,显微硬度值在很大程度上取决于基体金属中各种杂质与合金元素的含量,并与晶格歪扭程度有关。在制备多孔材料时,金属粉末具有一定的硬度对于保证制品的高透过性能是有益的,因此,对于塑性好的金属(如钠钛粉),为了达到一定的硬度值,往往在压制前进行研磨。 5金属粉末的晶格状态 金属粉末颗粒通常是由各种尺寸的晶粒组成,而晶粒的尺寸和取向也取决于金属粉末的制造方法。在许多情况下,金属粉末粒度和晶粒尺寸之间是有联系的。在雾化法生产金属粉末的过程中,液滴从熔融液相冷却下来,较小的颗粒冷却得快,因而雾化金属粉末细颗粒的晶粒通常比粗颗粒的小。 一般说来,金属粉末是在非平衡条件下制得的,因此,各种方法所制取的金属粉末都不同程度地存在着晶体缺陷。例如,在还原氧化物时,氧化物的晶体结构要转变成金属晶体结构,但实际上这种转变是不完全的;雾化金属粉末由于很快从液态中结晶析出,并且存在氧化物,当然也就可能有晶格缺陷存在。