三元超细粉的制备工艺
物理法
• 机械粉碎法:利用高能球磨机等设备对三元材料进行长时间球磨,使颗粒尺寸逐渐减小至超细级别。过程中,原料在机械力作用下碰撞、摩擦,实现微细化。
该方法简单易行、成本低、产量大,适用于大规模工业生产,但可能会引入杂质,且颗粒形状和粒度分布较难精确控制.
• 雾化法:水雾化法是将三元金属原料熔化后,通过高压水流冲击击碎金属液,使其分散成细小液滴,凝固后形成超细粉末;气体雾化法则是利用高速气流冲击液态金属,
使其破碎成细小液滴并在空中凝固成珠粒,再经筛网过滤得到所需粉末;超声雾化法是让金属液滴落在超声换能器的工具头表面,在超声振动作用下雾化成小液滴。
雾化法可制备出球形度高、粒度分布窄的超细粉末,但设备成本高,对原料的纯度和熔点有一定要求.
化学法
• 沉淀法:将镍、钴、锰(或铝)等金属的可溶性盐配制成混合溶液,加入沉淀剂,在一定条件下使金属离子同时沉淀,形成均匀的前驱体沉淀,再经过滤、洗涤、干燥、
煅烧等工序得到三元超细粉。此方法可精确控制粉末的化学成分和粒度分布,但沉淀过程条件苛刻,易引入杂质.
• 溶胶-凝胶法:将金属醇盐或无机盐溶解在有机溶剂中,加入螯合剂等形成均匀溶胶,经凝胶化形成三维网络结构的凝胶,干燥后与锂源混合煅烧得到三元超细粉。
该方法制备的粉末纯度高、均匀性好,但原料成本高,制备过程复杂,产量低.
• 水热法:以镍、钴、锰(或铝)的可溶性盐和锂盐为原料,在高温高压的水溶液中进行反应,生成三元材料的前驱体,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧等步骤得到超细粉。
水热法可在较低温度下实现物质的溶解和结晶,制备的粉末结晶度高、粒径小且分布均匀,但对设备要求高,生产效率较低.
物理化学法
喷雾热解法是将含有三元金属离子的溶液或悬浮液喷入高温气氛中,使溶剂迅速蒸发,溶质热解形成超细粉末。该方法可一步制备出粒度均匀、分散性好的超细粉,
但设备投资大,能耗高.