一种铜铁合金粉末的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种铜铁合金粉末的制备方法及应用，所述方法包括：将原料铜粉和原料铁粉进行混合，通过压制进行制备混合基块，然后进行放电等离子烧结，再进行熔炼、铸锭雾化制粉制备得到铜铁合金粉末；制备的铜铁合金粉末在糖尿病的病菌覆盖层抑制病毒生长的应用；本发明专利技术所提出的制造方法具备耗能低、环保型更强的特点；本发明专利技术所提出的制备方法整体质量易于把控，整体工序更符合批量化生产；本发明专利技术利用铜以及铜合金能有效抑制病毒、细菌的生长的特性，制备的铜铁合金粉末具备成本低的特点，能够有效地代替成本较为昂贵的银离子抗菌材料，更适合大量推广。

【技术实现步骤摘要】
一种铜铁合金粉末的制备方法及应用
本专利技术涉及CuW90材料的制备工艺
，具体涉及一种铜铁合金粉末的制备方法及应用。
技术介绍
据资料记载，糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。糖尿病时长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。而在临床当中，糖尿病足是一种较为严重的糖尿病并发症，往往是造成患者残疾和死亡的主要原因。在最近这些年，伴随着愈发提升的血糖控制以及院内感染控制的重视程度，明显的降低了截肢的概率。尽管含银敷料已经在糖尿病足临床应用中得到了较为广泛的认可，但是它促进伤口愈合的效果还没有充分的研究报告。对该病进行治疗，及时对创口进行处理和用药干预也非常关键，择取适当的敷料以及药物，调节患者的微循环，适当控制血糖等都能够有效加快创口愈合。现有技术中已经使用了银离子作为抗菌材质敷料用于糖尿病足创口的抑菌。但是由于银的成本较高，难以大量的在糖尿病足患者中使用。而研究证明：铜以及铜合金能有效抑制细菌引起的疾病传播；因此，现亟需一种成本较低且能够代替银离子作为抑菌材料应用至糖尿病足创口中。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种铜铁合金粉末的制备方法及应用；所述方法具备原材料成本较低、能够实现批量生产的特点。本专利技术的技术方案为：一种铜铁合金粉末的制备方法，具体包括：步骤一：原材料的混合按质量百分比将50～10％原料铜粉和50～90％原料铁粉进行配比后送入混料机中混合3～5h后备用；步骤二：混料基块的制备混料基块通过压制进行制备，具体为：将混合的混合粉装入胶套内先进行机械震动，摇匀、墩料；将处理好的混合粉采用冷等静压法在压力为100～300MPa的条件下进行压制，制备得到致密度达到75％以上的混料基块；步骤三：烧结将压制好的混料基块装入放电等离子烧结机内进行放电等离子烧结；其中，放电等离子烧结具体为：起始压力为200～300MPa，以10～20℃/s的升温速率升温至600℃后；然后以10MPa/s的降压速度将压力降至90～110MPa后，保温保压10～30s后；再以30℃/s的升温速率升温至1020～1200℃，保温保压240～270s后，冷却至室温，得到烧结结块；步骤四：熔炼然后将烧结结块装入真空自耗电弧熔炼炉内在电流为500～5000A的条件下进行熔炼得到初代合金材料；步骤五：铸锭雾化制粉然后将初代合金材料放入真空感应炉中，在1500～1800℃的条件下待初代合金材料完全熔化为液态后，在氮气作为气雾化介质、水压为130～150MPa的条件下通过水雾化喷嘴雾化成水雾化合金材料，然后经过脱水、干燥后得到铜铁合金粉末。进一步地，步骤一所述铜粉采用电解铜板通过高压水雾化制粉制备得到；具体为：将电解铜板放置于中频炉中，在1150～1200℃的条件下待电解铜板完全熔化为液态后，在氩气作为气雾化介质、水压为110～135MPa的条件下通过水雾化喷嘴雾化成水雾化铜粉，然后再经过水雾化铜粉后期处理后得到原料铜粉。利用水雾化制备铜粉具备耗能低的特点，且其工艺污染较小，符合环保需求。更进一步地，所述水雾化铜粉后期处理为依次经过氧化、还原、破碎、抗氧化处理；具体为：在2000C/h的条件下采用动态氧化的方式进行氧化，然后在650℃的条件下还原30～45min，然后使用球磨破碎设备破碎45～60min后再利用缓蚀剂进行抗氧化处理得到原料铜粉；所制备的原料铜粉其纯度可达99.8％，且产品稳定、含氧量低，更利于后期的铜铁合金的制备。进一步地，步骤一所述铁粉采用高纯铁通过高压水雾化制粉制备得到；具体为：将高纯铁放置于中频炉中，在1600～1650℃的条件下待高纯铁完全熔化为液态后，在氩气作为气雾化介质、水压为85～95MPa的条件下通过水雾化喷嘴雾化成水雾化铁粉，然后再经过水雾化铁粉后期处理后得到原料铁粉；利用水雾化制备铁粉具备耗能低的特点，且其工艺污染较小，符合环保需求。更进一步地，所述水雾化铁粉后期处理为依次经过脱水、干燥、磁选、还原退火、筛分、均质处理后得到原料铁粉；该方法耗能低，所制备的原料铁粉其纯度可达99.6％.可代替的是，步骤二所述混料基块通过3D打印进行制备，具体为：将步骤一混合后的原材料装入3D打印机中，然后设置好打印参数后在真空环境下进行打印制备得到混料基块；其中，打印参数具体为：激光功率为800～1200W，扫描速度为0.3～0.5m/min；利用3D打印技术进行胚块的制作，能够有效地增加制造效率，进而间接的降低了成本。进一步地，步骤二所述放电等离子烧结具体为：起始压力为200～300MPa，以10～20℃/s的升温速率升温至960℃后；然后以20MPa/s的降压速度将压力降至80～120MPa后，保温保压5～10s后；再以30℃/s的升温速率升温至1020～1200℃，保温保压210～240s后，冷却至室温，得到烧结结块；进一步地，上述方法制备的铜铁合金粉末在制备抑制糖尿病的病菌覆盖层中的应用。进一步地，上述方法制备的铜铁合金粉末在制备抑制糖尿病的病菌覆盖层中的应用；本专利技术所制备的铜铁合金粉末材料具备较好的抗菌功能，能够有效地代替成本较为昂贵的银离子抗菌材料更广泛的使用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术所提出的制造方法具备耗能低、环保型更强的特点；本专利技术所提出的制备方法整体质量易于把控，整体工序更符合批量化生产；本专利技术利用铜以及铜合金能有效抑制病毒、细菌的生长的特性，制备的铜铁合金粉末具备成本低的特点，能够有效地代替成本较为昂贵的银离子抗菌材料，更适合大量推广。具体实施方式实施例1：一种铜铁合金粉末的制备方法，具体包括：步骤一：原材料的混合采用市售纯度为99％的原料铜粉和纯度为99％的原料铁粉，按质量百分比将10％原料铜粉和90％原料铁粉进行配比后送入混料机中混合3h后备用；步骤二：混料基块的制备混料基块通过压制进行制备，具体为：将混合的混合粉装入胶套内先进行机械震动，摇匀、墩料；将处理好的混合粉采用冷等静压法在压力为1000MPa的条件下进行压制，制备得到致密度达到78％的混料基块；步骤三：烧结将压制好的混料基块装入放电等离子烧结机内进行放电等离子烧结；其中，放电等离子烧结具体为：起始压力为200MPa，以10℃/s的升温速率升温至600℃后；然后以10MPa/s的降压速度将压力降至90MPa后，保温保压10s后；再以30℃/s的升温速率升温至1020℃，保温保压240s后，冷却至室温，得到烧结结块；步骤四：熔炼然后将烧结结块装入真空自耗电弧熔炼炉内在电流为500A的条件下进行熔炼得到初代合金材料；步骤五：铸锭雾化制粉然后将初代合金材料放入真空感应炉中，在1500℃的条件下待初代合金材料完全熔化为液态后，在氮气作为气雾化介质、水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜铁合金粉末的制备方法，其特征在于，具体包括：/n步骤一：原材料的混合/n按质量百分比将50～10％原料铜粉和50～90％原料铁粉进行配比后送入混料机中混合3～5h后备用；/n步骤二：混料基块的制备/n混料基块通过压制进行制备，具体为：将混合的混合粉装入胶套内先进行机械震动，摇匀、墩料；将处理好的混合粉采用冷等静压法在压力为100～300MPa的条件下进行压制，制备得到致密度达到75％以上的混料基块；/n步骤三：烧结/n将压制好的混料基块装入放电等离子烧结机内进行放电等离子烧结；其中，放电等离子烧结具体为：起始压力为200～300MPa，以10～20℃/s的升温速率升温至600℃后；然后以10MPa/s的降压速度将压力降至90～110MPa后，保温保压10～30s后；再以30℃/s的升温速率升温至1020～1200℃，保温保压240～270s后，冷却至室温，得到烧结结块；/n步骤四：熔炼/n然后将烧结结块装入真空自耗电弧熔炼炉内在电流为500～5000A的条件下进行熔炼得到初代合金材料；/n步骤五：铸锭雾化制粉/n然后将初代合金材料放入真空感应炉中，在1500～1800℃的条件下待初代合金材料完全熔化为液态后，在氮气作为气雾化介质、水压为130～150MPa的条件下通过水雾化喷嘴雾化成水雾化合金材料，然后经过脱水、干燥后得到铜铁合金粉末。/n...

【技术特征摘要】
1.一种铜铁合金粉末的制备方法，其特征在于，具体包括：
步骤一：原材料的混合
按质量百分比将50～10％原料铜粉和50～90％原料铁粉进行配比后送入混料机中混合3～5h后备用；
步骤二：混料基块的制备
混料基块通过压制进行制备，具体为：将混合的混合粉装入胶套内先进行机械震动，摇匀、墩料；将处理好的混合粉采用冷等静压法在压力为100～300MPa的条件下进行压制，制备得到致密度达到75％以上的混料基块；
步骤三：烧结
将压制好的混料基块装入放电等离子烧结机内进行放电等离子烧结；其中，放电等离子烧结具体为：起始压力为200～300MPa，以10～20℃/s的升温速率升温至600℃后；然后以10MPa/s的降压速度将压力降至90～110MPa后，保温保压10～30s后；再以30℃/s的升温速率升温至1020～1200℃，保温保压240～270s后，冷却至室温，得到烧结结块；
步骤四：熔炼
然后将烧结结块装入真空自耗电弧熔炼炉内在电流为500～5000A的条件下进行熔炼得到初代合金材料；
步骤五：铸锭雾化制粉
然后将初代合金材料放入真空感应炉中，在1500～1800℃的条件下待初代合金材料完全熔化为液态后，在氮气作为气雾化介质、水压为130～150MPa的条件下通过水雾化喷嘴雾化成水雾化合金材料，然后经过脱水、干燥后得到铜铁合金粉末。


2.如权利要求1所述的一种铜铁合金粉末的制备方法，其特征在于，步骤一所述铜粉采用电解铜板通过高压水雾化制粉制备得到；具体为：将电解铜板放置于中频炉中，在1150～1200℃的条件下待电解铜板完全熔化为液态后，在氩气作为气雾化介质、水压为110～135MPa的条件下通过水雾化喷嘴雾化成水雾化铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：武旭红，王小军，王文斌，师晓云，张石松，刘凯，贺德永，李鹏，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61