Process for the production of ultrafine powders

Details Process for the production of ultrafine powders Process for the production of ultrafine powders

B - Operations, Transporting

22

F

B22F 9/20 (2006.01) C01G 99/00 (2010.01) C01B 13/18 (2006.01) C01B 13/32 (2006.01) C01F 7/44 (2006.01) C01F 17/00 (2006.01) C01G 9/02 (2006.01) C01G 19/02 (2006.01) C01G 23/00 (2006.01) C01G 23/047 (2006.01) C01G 25/02 (2006.01) C04B 35/626 (2006.01)

Patent

CA 2332013

A process for the production of ultrafine powders consisting of individual particles with sizes in the range of 1 nm to 200 nm, which is based on the mechanical milling of two or more non-reacting powders. The process includes subjecting a suitable precursor metal compound and a non-reactant diluent phased to mechanical milling which through the process of mechanical activation reduces the microstructure of the mixture of the form of nano-sized grains of the metal compound uniformly dispersed in the diluent phase. Heat treating the milled powder converts the nano-sized grains of the precursor metal compound into a desired metal oxide phase. Alternatively, the precursor metal compound may itself be an oxide phase which has the requisite milling properties to form nanograins when milled with a diluent. An ultrafine powder is produced by removing the diluent phase such that nano-sized grains of the desired metal oxide phase are left behind. The process facilitates a significant degree of control over the particle size and size distribution of the particles in the ultrafine powder by controlling the parameters of mechanical activation and heat treatment.

Ce procédé de production de poudres ultrafines, constituées de particules distinctes dont les dimensions vont de 1 nm à 200 nm, repose sur le broyage mécanique de deux poudres non réactives ou davantage. Il consiste à soumettre un composé de métal précurseur approprié et une phase diluante non réactive à un broyage mécanique qui, du fait du processus d'activation mécanique, réduit la microstructure du mélange pour donner lieu à des grains composé métallique de taille nanométrique uniformément dispersés dans la phase diluante. Un traitement thermique de la poudre ainsi broyée transforme les nano-grains du composé de métal précurseur en phase d'oxyde métallique désirée. Dans une variante, ce composé de métal précurseur peut être lui-même une phase oxyde ayant les propriétés requises au broyage pour former des nano-grains lorsqu'il est broyé avec un diluant. On obtient la poudre ultrafine en retirant le diluant, les nano-grains de la phase d'oxyde métallique désirée demeurant sur place. Ce procédé permet de maîtriser la taille et la répartition particulaire des particules d'une poudre ultrafine dans la mesure où il donne la possibilité d'agir sur les paramètres de l'activation mécanique et du traitement thermique.

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