一文了解超细铁粉的制备及应用


来源:中国粉体网   Betty

[导读]  随着粉末冶金工业取得稳定发展,作为粉末冶金的基础原料——金属粉末的制造业也积极进行产品结构调整,粉末产量稳步发展,质量进一步提高,同时品种有所增加。超细铁粉是粉末冶金工业的基础原料之一,由于具有较大的比表面积及活性,因而具有电、磁、光以及催化、吸附和化学反应性等特殊的性能。

中国粉体网讯  随着粉末冶金工业取得稳定发展,作为粉末冶金的基础原料——金属粉末的制造业也积极进行产品结构调整,粉末产量稳步发展,质量进一步提高,同时品种有所增加。超细铁粉是粉末冶金工业的基础原料之一,由于具有较大的比表面积及活性,因而具有电、磁、光以及催化、吸附和化学反应性等特殊的性能。因此,用途极为广泛,主要用于粉末冶金、制造机械零件、生产摩擦材料、减摩材料、超硬材料、磁性材料、润滑剂及其制品。其次铁粉广泛应用于化工、切割、发热材料、焊条等。近年来,铁粉在电磁、生物、医学、光学等诸多领域也具有广阔的应用前景。


铁粉制备


铁粉制备分为化学法和物理法,其中化学法有气相还原法、固相还原法、液相还原法、羰基法、微乳液法、电解法、冷冻干燥法;物理法又分为等离子体物理化学法(普通等离子体法、直流电弧等离子体法、活性氢熔融金属反应法)、蒸发法(蒸发凝聚法、真空蒸发法)、溅射法、高能球磨法、雾化法(气雾化法、真空雾化法、离心雾化法)等。


铁粉应用


超细铁粉的颗粒直径较小,因此具有良好的电、磁、光及化学特性。通过近年来众多研究者的努力,超细铁粉已经在电磁、生物、医学、光学等许多领域得到了应用。


1、铁粉在硫酸法钛白生产中的应用

采用铁粉作还原剂,三价钛易于控制,且对酸解物料稳定性、钛液合格率、钛白粉成品质量无影响,具有明显的经济效益。


2、铁粉在粉末冶金零件生产中的应用

以纯铁为主的混合粉在生产中耗量最大。机械零件大部分要求具有高密度和高强度,在纯铁粉中加入润滑剂各种合金添加剂而制成的混合粉,用于制造汽车和摩托车中许多机械零件。


对于一些在后加工中有特殊要求的产品,需采用特殊工艺制造的铁粉。如冰箱、空调压缩机粉末冶金零件,因其具有密封性、易切削性和磨削表面光洁度高等特殊要求,需要添加相应的合金。一些有耐高温、耐磨要求的机械零件也采用了特殊的铁粉材料。


3、铁粉在磁性材料中的应用

粒径小于5nm的铁粉具有很好的磁性。磁性流体是一种新型功能材料,它可以被磁控,用环状磁铁在旋转密封处产生环状磁场,将磁性流体约束在磁场之中形成磁性流体环,用于无磨损、长寿命的动态密封;磁性流体被磁化后,磁压力增加,磁性流体中的物体会浮起,可用于磁性液体比重计的研制。目前磁性流体在旋转密封、阻尼、扬声器、润滑和磁比重分离等器件中的应用已实用化和商品化。


由于电子工业的迅速发展,磁性材料用铁粉需要量正在逐年增加,羰基铁粉具有特殊的层状颗粒结构,良好磁性能,是制造优质磁性元件、导磁介电铁芯、高频磁芯、高频磁圈、软磁材料、磁带磁体的原料。羰基铁粉还是一种非常好的电磁波吸收材料,与钴、镍及其合金制成磁性纤维吸收剂,具有高的微波复数磁导率和可调的微波复数介电常数,能强烈吸收电磁波,形成的屏蔽层不仅可以阻碍电磁波辐射,而且能防止其它电磁波干扰,将这种磁性纤维制成屏蔽薄板,重量轻 且吸收电磁波频带宽,用于计算机器件和隐形飞机以及绿色环保产品的生产制造。此外,具有单磁畴结构的超细铁粉,矫顽力高,单位面积储存的信息量大,是一种优良的高密度录磁记录材料。


4、超细铁粉在医药和食品中的应用

利用纳米技术和先进的生物技术相结合,用超细铁粉作为载体,可以使药物在外磁场作用下引导至病变部位,使其发挥特殊的医疗作用。


5、铁粉在焊条制造业中的应用

铁粉也是发展高效焊条制造业的主要原料,其耗用量占铁粉总用量的14%-20%。粒度为0.15-0.5mm的海绵铁粉用于电焊条。研制和生产高效、高韧性的焊接材料具有广泛的应用前景。


在对铁粉应用的研究和开发中,应加强铁粉应用领域的深入研究和开发,充分利用其特性和产品的灵活性、广泛性、开发新产品,扩大新品种,发展中、高密度铁基材料。随着制备方法的不断改进和社会在环保、医疗以及信息技术方面的更高要求,性能良好的超细铁粉在这些领域中将具有更加广阔的前景。


参考文献:

吴玲等.超细铁粉的制备和应用

吴绍华等.超细铁粉的应用研究现状及进展


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