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专利号: 2019111624590
申请人: 西安航空学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种抗氧化吸收剂,其特征在于,是由质量分数为20~5wt.%的铝粉均匀附着在质量分数为80~95wt.%的羰基铁粉表面,形成致密Al2O3包覆的羰基铁粉抗氧化吸收剂。

2.根据权利要求1所述的一种抗氧化吸收剂,其特征在于,所述铝粉粒径小于羰基铁粉的粒径。

3.根据权利要求2所述的一种抗氧化吸收剂,其特征在于,所述羰基铁粉的平均粒径为

1~6μm,所述铝粉的平均粒径为10~100nm。

4.如权利要求1所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,按照以下步骤进行:步骤S1、制备具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉;

步骤S2、控制氧化使具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉中的铝被氧化,预制备氧化铝包覆的羰基铁粉;

步骤S3、对步骤S2制备的氧化铝包覆的羰基铁粉进行原位氧化还原,制备致密氧化铝包覆的羰基铁粉抗氧化吸收剂。

5.根据权利要求4所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1的具体实现过程为:步骤S11、按质量分数称取平均粒径为1~6μm的羰基铁粉80~95wt.%与平均粒径为10~100nm的铝粉20~5wt.%,混合后放入球磨罐中;

步骤S12、在球磨罐中加入磨球,磨球与球磨罐中混合粉的球料质量比为10~30:1;

步骤S13、在球磨罐中加入适量有机溶液,以淹没其内的混合粉和磨球为准;

步骤S14、采用密封充氩气进行保护,以200~400转/分钟的速度球磨8~12小时,在羰基铁粉外表面形成机械合金化的Fe-Al合金,即得到具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉。

6.根据权利要求5所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S12是从直径为1~6mm范围的磨球中选择多个不同直径的磨球组合共同完成球磨;

所述步骤S14制备得到具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉后,将其采用步骤S13所述的有机溶液清洗3次,并在80~100℃真空干燥箱中烘干,最后将其放入氩气气氛保护的手套箱中储存。

7.根据权利要求6所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,所述磨球采用直径为1mm、3mm和6mm的磨球组合,三者的质量比为5:3:2;

所述球磨罐为尼龙球磨罐、聚四氟乙烯球磨罐、氧化铝球磨罐或氧化锆球磨罐中的至少一种;

所述磨球为氧化铝球或氧化锆球中的至少一种;

所述有机溶液为环己烷或正辛烷。

8.根据权利要求4~7任一项所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S2的具体实现过程为:步骤S21、将步骤S1制备的具有部分机械合金化的羰基铁/铝混合粉均匀平摊在氧化铝陶瓷方舟内,在真空气氛两用炉中对其进行控制氧化,使羰基铁粉表面的铝粉被完全氧化;

步骤S22、氧化完成后,将其随真空气氛两用炉冷却至室温,得到氧化铝包覆的羰基铁粉。

9.根据权利要求8所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S21的控制氧化的温度为250~400℃、时间为1~3h、氧分压为0.1~0.5Pa;

所述步骤S21控制氧化使羰基铁粉表面的铝粉被完全氧化的同时,部分羰基铁粉也被氧化,在羰基铁粉表面形成(Al2O3+FexOy)混合物。

10.根据权利要求9所述的一种抗氧化吸收剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S3的具体实现过程如下:

步骤S31、将步骤S2制备的氧化铝包覆的羰基铁粉平摊在氧化铝陶瓷方舟里,在真空热处理炉中对其进行原位氧化还原,原位氧化还原是在500~700℃的真空热处理炉中热处理

1~3h,真空度保持在低于5×10-5Pa范围,使形成的机械合金化的Fe-Al合金中未被氧化的铝扩散接近羰基铁粉表面的(Al2O3+FexOy)混合物,并与其中的FexOy发生如下原位氧化还原反应:

2Al+(3/y)FexOy→Al2O3+(3x/y)Fe;

对Fe-Al合金中未被氧化的Al进行氧化的同时置换出步骤S2中被氧化的羰基铁粉的Fe,间接使羰基铁粉中的铁不被氧化,并形成致密、均匀、连续的氧化铝包覆层;

步骤S32、原位氧化还原完成后,将其随真空热处理炉冷却至室温,得到致密氧化铝包覆的羰基铁粉抗氧化吸收剂。