鈷粉的應(yīng)用

編輯 語音

硬質(zhì)合金

鈷粉是硬質(zhì)合金的主要原料之一，國內(nèi)外的需求量逐年增加。隨著硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展，硬質(zhì)合金用鈷粉有3種發(fā)展趨勢：超細鈷粉、納米WC-Co 粉末、球形鈷粉。這對原料鈷粉的質(zhì)量要求越來越嚴格，不僅對鈷粉的化學成分提出了更高的要求，而且對鈷粉的物理性能如粒度、粒度分布、晶體形貌等也提出了嚴格的要求。要求粒度越來越細（粒度一般小于1.5μm），形貌為球形或類球形，粒度分布為正態(tài)分布。硬質(zhì)合金用鈷粉要求具有高的純度，這是因為，一方面，純鈷對碳化鎢能夠浸潤，對碳化鎢的把持力很高，從而提高硬質(zhì)合金的強度。另一方面，當鈷粉中存在其他雜質(zhì)，例如鉛、硅、鈣硫時，在合金燒結(jié)過程中將會影響合金的顯微結(jié)構(gòu)和性能。硬質(zhì)合金生產(chǎn)要經(jīng)過混合、加壓和燒結(jié)過程，這些過程會產(chǎn)生機械流動、塑性流動和熱擴散現(xiàn)象。研究表明，因減少WC 的晶粒尺寸而使碳化硅相晶粒接觸數(shù)，可以通過粒度分布均勻且呈球形的鈷粉在機械混合和塑性流動中達到高度均勻分布來消除，從而制得具有較大硬度和韌性的合金。

催化方面

鈷粉被用在石油工業(yè)的加鉛裂化上，主要用做石油脫氫硫的催化劑。在聚酯纖維領(lǐng)域用做對苯二甲酸的凈化劑。如美國的汽油平均含硫量從0.03%降到0.003%，鈷催化劑發(fā)揮了很大作用。

隨著納米科技的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)納米鈷粉對聚碳硅烷熱裂解過程具有催化作用，并可降低裂解溫度。鈷的加入促進了熱裂解過程中β-SiC 微晶的生長。

鈷氧化物納米催化劑對N2O=N2+O2分解反應(yīng)有良好的催化作用，其中以Co2O3催化。Co-Mo納米晶和金粉具有較高的析氫催化活性，其析氫過電位低于用同種方法制備的Ni-Mo 納米晶合金復(fù)合電極。

電池行業(yè)

鈷在電池中的應(yīng)用是引人注目的，特別是鋰離子電池的廣泛使用使得鈷的用量大大增加。在鎳氫電池中，摻雜了超細鈷粉的泡沫鎳電有較高的放電容量和大電流充放電循環(huán)穩(wěn)定性，近年來由于電池行業(yè)的迅猛發(fā)展，超細鈷粉的用量急劇上升。

特種工具

超細鈷粉可制成特種功能材料。例如，將它廣泛用于特種模具及軸瓦和耐磨件的內(nèi)襯。裝甲材料通常是采用各種合金來提高其韌性和抗沖擊性能，以抵御炮彈的攻擊。超細鈷粉經(jīng)新工藝燒結(jié)后，可制成新型高強度超硬材料，用于裝甲防護。還可以制成耐高溫、散熱、導(dǎo)電的防腐涂層，可廣泛用于宇航飛行器、機場、碼頭、油庫、庫、艦船等特種場合的防護。

磁性材料

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對磁記錄元器件及記錄設(shè)備的主要要求是提高其記錄密度、記錄容量且愈加小型化。Ni-Co 合金由于具有臨界磁晶各向異性和低導(dǎo)熱系數(shù)的特性，成為一種很重要的磁性材料，特別在磁致伸縮傳感器材料方面。例如，將Ni-Co 靶放入Ar-N2進行熱處理得到Ni-Co-N 膜，然后進行脫N得到了微細鎳鈷合金粉,用該合金粉制備的磁記錄材料具有記錄密度高、矯頑力大、信噪比好、抗氧化性能好等一系列優(yōu)點，成為制作計算機硬盤的一種重要磁性材料。鎳鈷磁控形狀記憶合金兼具壓電陶瓷和磁致伸縮材料的響應(yīng)頻率快及溫控形狀記憶效果好的優(yōu)點，有望成為新一代驅(qū)動器和傳感器的關(guān)鍵材料，是一種新型的功能材料 [3] 。