铁酸钙氢还原制备球形纳米铁粉的工艺及机理

张宇奇¹，高自立²，陈新贵³，吴爱华¹，叶楠²，吴家景²，唐建成²

1. 南昌硬质合金有限责任公司2. 南昌大学材料科学与工程学院3. 江西省科学院应用物理研究所

摘 要：以CaO和Fe₂O₃为原料,煅烧出单相CaFe₂O₄粉末、单相Ca₂Fe₂O₅粉末和混合相Ca₂Fe₂O₅/CaO粉末,以此为前驱体,利用氢还原制备纳米铁粉。分析前驱体种类对还原温度、铁粉形貌和粒径的影响,研究铁酸钙氢还原制备球形纳米铁粉的机理。结果表明:随着CaO比例的增加,铁酸钙前驱体的还原温度升高,铁粉的粒径减小,铁粉的形貌由不规则形状逐渐变为球形。Ca₂Fe₂O₅/CaO前驱体经950℃氢还原,得到平均粒径为34 nm的球形铁粉,且粒度分布均匀,分散性较好。CaO在纳米Fe粉制备过程中起分散和促进Fe粉形核的作用。

关键词：铁酸钙;氢还原;球形;纳米铁粉;粒径;