一类合金粉及其制备方法与用途与流程

技术特征：
1.一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，通过如下步骤制备：步骤一：熔炼主要元素组成为m
a0
a
b0
t
c0
的初始合金熔体，a0、b0、c0代表对应组成元素的原子百分比含量，a0 b0 c0＝100％，0<c0≤15％；步骤二：将所述m
a0
a
b0
t
c0
初始合金熔体凝固成固态，得到从熔体中内生析出的m
a1
a
b1
t
c1
弥散颗粒相与包覆弥散颗粒的a
b2
t
c2
基体相，其即为所述的由内生合金粉与包覆体构成的金属材料；其中，0<c1<c0<c2，即m
a0
a
b0
t
c0
初始合金熔体中t元素含量高于m
a1
a
b1
t
c1
弥散颗粒相中的t元素含量，同时低于a
b2
t
c2
基体相中t元素的含量；所述的由内生合金粉与包覆体构成的金属材料，通过合金熔体凝固制备，其构成包括初始合金凝固过程中内生析出的弥散颗粒相与包覆弥散颗粒的基体相，两者分别对应于所述内生合金粉与所述包覆体；所述内生合金粉的元素组成主要为m
a1
a
b1
t
c1
，所述包覆体的元素组成主要为a
b2
t
c2
；所述m与a均包含一种或多种金属元素，t为包括氧元素在内的杂质元素，a1，b1，c1，b2，c2分别代表相应元素组成的原子百分比含量，且a1 b1 c1＝100％，b2 c2＝100％，c2>c1>0，b1>0；所述内生合金粉的熔点高于所述包覆体的熔点；所述内生合金粉m
a1
a
b1
t
c1
中固溶有a元素；所述m与所述a之间包含一组或多组不形成金属间化合物的m1‑
a1元素组合，其中，m1代表m中的任意一种元素，a1代表a中的任意一种元素，且m中的主体元素由满足m1‑
a1元素组合条件的各m1元素构成，a中的主体元素由满足m1‑
a1元素组合条件的各a1元素构成，使得所述由内生合金粉与包覆体构成的金属材料完全熔化后重新凝固仍不生成由m中主体元素与a中主体元素组成的金属间化合物，而是生成所述内生合金粉m
a1
a
b1
t
c1
与所述包覆体a
b2
t
c2
。2.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的形状与凝固方式相关：当凝固方式为连续铸造时，其形状一般主要为板条状；当凝固方式为熔体甩带时，其形状一般主要为条带状或薄板状；当凝固方式为熔体抽拉时，其形状一般主要为丝状。3.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述t为包含o在内的o、h、n、p、s、f、cl元素，且0<c1≤1.5％。4.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述m包含w、cr、mo、v、ta、nb、zr、hf、ti、fe、co、ni、mn、cu、ag中的至少一种，a包含y、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu、mg、ca、li、na、k、in、pb、zn中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述m包括ir、ru、re、os、tc、w、cr、mo、v、ta、nb中的至少一种，a包括cu。6.根据权利要求5所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述内生合金粉与包覆体构成的金属材料为厚度为10μm～5mm的由内生合金粉与包覆体构成的金属材料条带，所包含内生合金粉的粒径范围为3nm～200μm。7.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，0<b1≤15％。8.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述内生合金粉中的单晶颗粒数目在所有颗粒数目中的占比不低于60％。
9.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述m
a0
a
b0
t
c0
初始合金熔体通过包含第一原料与第二原料的合金原料熔炼而成；其中，第一原料的主要元素组成为m
d1
t
e1
，第二原料的主要元素组成为a
d2
t
e2
，d1，e1，d2，e2分别代表相应元素组成的原子百分比含量，且0<e1≤10％，0<e2≤10％，d1 e1＝100％，d2 e2＝100％。10.根据权利要求9所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述内生m
a1
a
b1
t
c1
合金粉中t杂质含量相比m
d1
t
e1
原料得到了极大的降低，即c1小于e1。11.根据权利要求9所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述内生合金粉与包覆体构成的金属材料中，内生m
a1
a
b1
t
c1
合金粉的体积百分数与原料配制时m
d1
t
e1
原料的体积百分含量相当。12.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述内生合金粉在所述由内生合金粉与包覆体构成的金属材料中的体积百分比含量下限为1％，上限为满足所述内生合金粉可以弥散分布于所述包覆体中对应的体积百分比含量。13.根据权利要求1所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法，其特征在于，所述内生合金粉在所述由内生合金粉与包覆体构成的金属材料中的体积百分比含量范围为1％～50％。14.一种合金粉的制备方法，其特征在于，通过去除权利要求1
‑
13任一项所述方法制备的由内生合金粉与包覆体构成的金属材料中的包覆体部分，同时保留不能被同时去除的内生合金粉制备。15.根据权利要求14所述的一种合金粉的制备方法，其特征在于，去除所述包覆体并保留内生合金粉的方法包括酸溶液溶解反应去除、碱溶液溶解反应去除、真空挥发去除、包覆体自然氧化
‑
粉化去除中的至少一种。16.根据权利要求14所述的一种合金粉的制备方法，其特征在于，所述m包含fe，所述a包含la，所述内生合金粉与包覆体构成的金属材料为内生fe合金粉与la包覆体构成的金属条带，内生fe合金粉中固溶有la；通过la包覆体的自然氧化
‑
粉化，使内生fe合金粉与基体la的氧化物粉预分离，通过fe合金粉的磁性特性，利用磁场将fe合金粉与基体la的氧化物分离。17.根据权利要求14所述的一种合金粉的制备方法，其特征在于，所述合金粉的颗粒大小范围为3nm～10mm。18.一种球形或近球形合金粉的制备方法，其特征在于，将权利要求14所述合金粉进行等离子球化处理，即得到球形或近球形的合金粉。19.根据权利要求18所述的一种球形或近球形合金粉的制备方法，其特征在于，在等离子球化处理之前对所选颗粒进行气流磨预破碎处理或(和)筛分处理。20.一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料，其特征在于，通过权利要求1
‑
13任一项所述的内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法制备而成。21.一种合金粉，其特征在于，通过权利要求14所述的合金粉的制备方法制备而成。22.一种球形或近球形合金粉，其特征在于，通过权利要求18所述的球形或近球形合金
粉的制备方法制备而成。23.一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料在涂料、复合材料中的应用，其特征在于，所述内生合金粉与包覆体构成的金属材料通过权利要求1
‑
13任一项所述的内生合金粉与包覆体构成的金属材料的制备方法制备而成。24.根据权利要求23所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料在涂料、复合材料中的应用，其特征在于，制备出由内生合金粉与包覆体构成的金属材料之后，并不急于将包覆体去除后再想其它办法保护内生合金粉不被氧等杂质污染，而是直接利用包覆体保护内生合金粉；这种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料可以直接作为下游生产的原料；下游生产需要使用内生合金粉时，可以根据下一工序的特点，选择合适的时机并在合适的环境下将内生合金粉释放，再在尽可能短的时间使释放出来的内生合金粉进入下一生产流程，从而使合金粉受到污染的机会大大减少。25.根据权利要求23所述的一种由内生合金粉与包覆体构成的金属材料在涂料、复合材料中的应用，其特征在于，选择内生合金粉平均粒度低于1000nm的由内生合金粉与包覆体构成的金属材料，将包覆体去除；包覆体去除同时或去除后马上将所得合金粉与涂料或复合材料其它组分混合，以降低因合金粉表面裸露后粉末表面或表层新引入的包括o在内的杂质含量，获得表面高活性的合金粉并使涂料或复合材料其它组分与合金粉表面在原子尺度发生良好的结合，从而获得添加有高纯超细高活性合金粉的涂料或复合材料，可应用于包括抗菌涂料、耐候涂料、隐身涂料、吸波涂料、耐磨涂料、防腐涂料、树脂基复合材料在内的各个领域。26.一种合金粉在粉末冶金、金属注射成型、磁性材料、涂料中的应用，其特征在于，所述合金粉通过权利要求14所述的一种合金粉的制备方法制备而成。27.一种合金粉在催化、杀菌、金属粉3d打印、复合材料中的应用，其特征在于，所述合金粉通过权利要求14所述的一种合金粉的制备方法制备而成。28.一种球形或近球形合金粉在粉末冶金、金属注射成型、金属粉3d打印中的应用，其特征在于，所述球形或近球形合金粉通过权利要求18所述的一种球形或近球形合金粉的制备方法制备而成。

技术总结
本发明涉及一类合金粉及其制备方法与用途。选择合适的合金体系，通过低纯原料熔炼初始合金熔体，在初始合金熔体凝固的过程析出高纯合金粉与包覆高纯合金粉的基体相，同时实现高纯合金粉的固溶合金化。将包覆高纯合金粉的基体相去除，即可获的合金粉；亦可选择合适的时机去除包覆高纯合金粉的基体相，从而获得高纯合金粉。该方法工艺简单，可以制备包括纳米级、亚微米级、微米级，甚至毫米级的不同形貌的多种合金粉体材料，在催化、粉末冶金、复合材料、磁性材料、杀菌、金属注射成型、金属粉3D打印、涂料、复合材料等领域具有很好的应用前景。复合材料等领域具有很好的应用前景。


技术研发人员：赵远云 刘丽
受保护的技术使用者：赵远云
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2021/11/17