本發明屬于鋁鎂合金粉制備領域，具體涉及一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法。

背景技術：

鋁鎂合金粉具有較高的比強度、比剛度以及良好的鑄造、減震、切削加工和尺寸穩定性等優點，是目前工業應用中最輕的金屬結構材料之一。-325目al-20mg霧化球形鋁鎂合金粉的顏色為灰褐色，有金屬光澤，密度約為2.41g/cm³，熔點463℃，化學穩定性比單質的鎂粉或鋁粉好，采用霧化快速凝固工藝制成，具有活性金屬含量高、粉末球形率高、松裝密度大、流動性好等優點。但具有易團聚現象，在空氣中其表面活性金屬會被氧化，降低合金粉活性金屬含量。

技術實現要素：

針對現有霧化球形鋁鎂合金在應用過程中存在的易被氧化、活性低、易團聚等問題，本發明提供一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法，包括如下步驟：

（1）在氬氣保護下，將鋁鎂組分質量比為4:1的霧化球形鋁鎂合金粉進行過篩處理，得到顆粒均勻的霧化球形鋁鎂合金粉；

（2）水浴條件下，將無水乙醇置于有冷凝回流的裝置中，并將硅烷偶聯劑溶解于所述無水乙醇，用氨水將得到的硅烷偶聯劑乙醇溶液的ph調節至7-8，得到弱堿性硅烷偶聯劑溶液；

（3）在真空環境中，將經過步驟(1)處理的霧化球形鋁鎂合金粉加入所述弱堿性硅烷偶聯劑溶液中，進行加熱、攪拌處理，得到硅烷偶聯劑包覆的霧化球形鋁鎂合金粉樣品；

（4）將經步驟(3)處理后的所述霧化球形鋁鎂合金粉樣品置于氬氣保護中，升溫至60℃保溫10h后,冷卻至室溫,得到表面有硅烷膜層包覆的霧化球形鋁鎂合金粉。

進一步地,所述過篩處理中采用的標準篩為325目篩。

進一步地,所述水浴的溫度為40℃。

進一步地,所述步硅烷偶聯劑為kh845-4或si-69的雙-（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物。

進一步地,所述真空環境中填充有氬氣，所述氬氣確保真空環境的壓力為0mpa。

進一步地,所述硅烷偶聯劑與霧化球形鋁鎂合金粉的質量比為1:24。

進一步地,所述步驟（3）中，加熱溫度為35-45℃，攪拌時間為0.5-1h。

進一步地,所述步驟（4）中，升溫速度為3-5℃/min。

進一步地,冷卻方式為自然冷卻。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法，利用硅烷偶聯劑在惰性氣體保護下與鋁鎂合金粉通過共價鍵結合，在鋁鎂合金粉表面形成均勻的硅烷膜層,具有保持鋁鎂合金粉活性，避免鋁鎂合金粉氧化，并提高鋁鎂合金粉分散性的性能特點。

附圖說明

圖1是包覆前鋁鎂合金粉sem照片。

圖2是包覆后鋁鎂合金粉sem照片。

圖3是包覆前后鋁鎂合金粉xrd圖譜。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

本發明一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法,在氬氣保護下操作為了防止鋁鎂合金粉被氧化；采用325目標準篩，主要是該粒徑為實際工業應用中的主要粒徑；選用水浴加熱，為了提供一個相對穩定的恒溫條件；采用冷凝回流裝置為了防止溶劑揮發等因素帶來的影響,保持硅烷偶聯劑溶液的ph值穩定；ph控制在7-8，為反應提供一個弱堿環境；所選用的加熱溫度、攪拌時間、反應濃度、ph值等是通過正交實驗得到的工藝參數。

實施例1

一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法，包括如下步驟：

（1）在氬氣保護下，將鋁鎂組分質量比為4:1的霧化球形成鋁鎂合金粉過325目標準篩，得到顆粒均勻的霧化球形鋁鎂合金粉，抽真空進行包裝；

（2）水浴40℃條件下，將25ml無水乙醇置于有冷凝回流的裝置中，并將0.5gkh845-4的硅烷偶聯劑雙-（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物溶解于所述無水乙醇，用氨水調節溶液ph至8，使用玻璃棒攪拌10min，配置弱堿性硅烷偶聯劑溶液；

（3）在真空手套箱中，先抽氣至真空度-0.1mp，后通入氬氣至0mp，反復抽充4次，將12g霧化球形鋁鎂合金粉加入配置好的弱堿性硅烷偶聯劑溶液中，加熱至35℃，磁力攪拌1h，制備硅烷偶聯劑包覆霧化球形鋁鎂合金粉樣品；

（4）將得到的硅烷偶聯劑包覆霧化球形鋁鎂合金粉樣品放置在真空烘箱中，在氬氣保護下，以4℃/min緩慢升溫至60℃，保溫10h后自然冷卻至室溫,得到表面有硅烷膜層包覆的霧化球形鋁鎂合金粉。

將霧化球形鋁鎂合金粉與所得的表面有硅烷膜層包覆的霧化球形鋁鎂合金粉分別進行掃描電鏡測試，如圖1和圖2所示，包覆后的霧化球形鋁鎂合金粉尺寸基本均一，沒有明顯的團聚現象。

實施例2

一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法，包括如下步驟：

（1）在氬氣保護下，將鋁鎂組分質量比為4:1的霧化球形成鋁鎂合金粉過325目標準篩，得到顆粒均勻的霧化球形鋁鎂合金粉，抽真空進行包裝；

（2）水浴40℃條件下，將20ml無水乙醇置于有冷凝回流的裝置中，并將0.3gkh845-4的硅烷偶聯劑雙-（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物溶解于所述無水乙醇，用氨水調節溶液ph至7，使用玻璃棒攪拌10min，配置弱堿性硅烷偶聯劑溶液；

（3）在真空手套箱中，先抽氣至真空度-0.1mp，后通入氬氣至0mp，反復抽充3次，將7.2g霧化球形鋁鎂合金粉加入配置好的弱堿性硅烷偶聯劑溶液中，加熱至45℃，磁力攪拌0.5h，制備硅烷偶聯劑包覆霧化球形鋁鎂合金粉樣品；

（4）將得到的硅烷偶聯劑包覆霧化球形鋁鎂合金粉樣品放置在真空烘箱中，在氬氣保護下，以5℃/min緩慢升溫至60℃，保溫10h后自然冷卻至室溫,得到表面有硅烷膜層包覆的霧化球形鋁鎂合金粉。

將包覆前霧化球形鋁鎂合金粉與包覆后霧化球形鋁鎂合金粉分別進行xrd測試，結果如圖3所示，其中曲線1是包覆前霧化球形鋁鎂合金粉衍射曲線，曲線2是包覆后霧化球形鋁鎂合金粉衍射曲線，2θ在33.982°、36.112°、40.078°、41.942°、43.741°、60.814°、62.206°、64.938°、76.617°時出現衍射峰，與al12mg17的標準圖譜（pdf卡片：73-1148）一致，物相中大部分為γ相al12mg17以及少量al、mg固溶體，隨著硅烷偶聯劑中si元素的引入，衍射峰并未發生明顯偏移，這說明包覆后沒有改變鋁鎂合金粉的晶格，包覆后霧化球形鋁鎂合金粉仍然保持鋁鎂合金粉活性。

實施例3

一種硅烷偶聯劑對霧化球形鋁鎂合金粉的包覆方法，包括如下步驟：

（1）在氬氣保護下，將鋁鎂組分質量比為4:1的霧化球形成鋁鎂合金粉過325目標準篩，得到顆粒均勻的霧化球形鋁鎂合金粉，抽真空進行包裝；

（2）水浴40℃條件下，將25ml無水乙醇置于有冷凝回流的裝置中，并將0.42gkh845-4的硅烷偶聯劑雙-（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物溶解于所述無水乙醇，用氨水調節溶液ph至7.5，使用玻璃棒攪拌10min，配置弱堿性硅烷偶聯劑溶液；

（3）在真空手套箱中，先抽氣至真空度-0.1mp，后通入氬氣至0mp，反復抽充5次，將10g霧化球形鋁鎂合金粉加入配置好的弱堿性硅烷偶聯劑溶液中，加熱至40℃，磁力攪拌0.8h，制備硅烷偶聯劑包覆霧化球形鋁鎂合金粉樣品；

（4）將得到的硅烷偶聯劑包覆霧化球形鋁鎂合金粉樣品放置在真空烘箱中，在氬氣保護下，以3℃/min緩慢升溫至60℃，保溫10h后自然冷卻至室溫,得到表面有硅烷膜層包覆的霧化球形鋁鎂合金粉。

將包覆后與包覆前的霧化球形鋁鎂合金粉進行了相應的性能的測試，如表1所示。

表1包覆前后試驗數據對比

由以上數據可得，通過以上方法制備得到的表面有硅烷膜層包覆的霧化球形鋁鎂合金粉，具有保持鋁鎂合金粉活性，并提高鋁鎂合金粉分散性的性能特點，且包覆后的霧化球形鋁鎂合金粉其氧化放熱焓10206j/g，與包覆前相比提高了15.7%，防氧化效果顯著。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。