YS/T499-2006霧化銅粉

霧化法可生產(chǎn)純銅粉、完全合金銅粉如黃銅粉、青銅粉、白銅粉、CuSn10，衍生產(chǎn)品擴(kuò)散式銅粉CuSn合金，CuZn合金等，可生產(chǎn)具有特殊性能的銅粉如:導(dǎo)熱銅粉、熱導(dǎo)管粉、焊膏粉、滲銅粉，還可生產(chǎn)銅基復(fù)合粉末如:彌散強(qiáng)化銅用復(fù)合粉末、銅包鐵復(fù)合粉末、銀包銅復(fù)合粉末、銅包石墨粉等。

電解銅板-熔煉-水(氣)霧化-真空烘干-高溫氧化-破碎-還原-破碎-分級(jí)

在銅的熔化過程中，一定要控制雜質(zhì)的含量，使成品粉末有良好的流動(dòng)性和高導(dǎo)電性。

常規(guī)操作是在中頻爐或電弧爐加熱到1150-1200℃。熔煉是在霧化工序之前最重要的工序，通過控制銅的熔煉過程也同樣可以達(dá)到降低銅粉的松裝密度的效果。

工業(yè)化的霧化銅粉生產(chǎn)分氣霧化法和水霧化法兩種。這兩種方法的主要區(qū)別在于所采用的霧化介質(zhì)不同，其制粉的原理是一樣的。根據(jù)不同氣體介質(zhì)又可分為空氣霧化、氬氣霧化，同時(shí)為了獲得更細(xì)的粉末采用超音速霧化。

生產(chǎn)實(shí)踐證明，水霧化生產(chǎn)效果比氣霧化好，水霧化在空氣或者惰性氣體中霧化。

氧化過程對(duì)生產(chǎn)高性能低松裝密度銅粉的影響極大。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，氧化方式、氧化時(shí)間及氧化溫度對(duì)粉末的氧化效果影響很大，特別是在相同的氧化時(shí)間和氧化溫度條件下，氧化方式對(duì)氧化效果的影響尤其大。氧化方式分為靜態(tài)及動(dòng)態(tài)兩種方式。靜態(tài)氧化時(shí)，銅粉氧化速度十分緩慢，而且容易結(jié)塊;動(dòng)態(tài)氧化則不然，故其氧化效果甚佳。如在5000C/3h條件下，靜態(tài)氧化銅粉動(dòng)態(tài)氧化含氧量7.5%，松裝密度3.80g/cm;動(dòng)態(tài)氧化銅粉含氧量18.7%，松裝密度2.32g/cm。當(dāng)然，在氧化過程中，適當(dāng)?shù)难趸瘻囟群脱趸瘯r(shí)間也很重要，這里不再論述。

還原過程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，還原溫度一般為400-600℃，時(shí)間60-120min。在霧化過程中，一部分氧在表面氧化，另一部分變成氧化銅滲進(jìn)顆粒的內(nèi)部。要除去氧，所需的還原溫度很高。在此溫度條件下，銅自然地會(huì)被燒結(jié)起來，這就需要對(duì)這些大量燒結(jié)塊進(jìn)行磨細(xì)。

新開發(fā)的水霧氧化法已經(jīng)可以不用再做還原步驟，從而縮短流程，節(jié)省了能源。

還原后的銅粉，呈塊狀，有時(shí)板結(jié)嚴(yán)重，需要破碎。但須注意，破碎方式對(duì)成品的松裝密度影響很大，它能直接影響成品的成形性能。普通滾動(dòng)球磨，僅只磨15~30min，就會(huì)使松裝密度從2.49g/cm3提高到3.3g/cm。使用專業(yè)的破碎裝置，使用時(shí)不會(huì)提高粉末的松裝密度，而且破碎效率高，效果十分理想。

從熱力學(xué)角度，銅在空氣中是不穩(wěn)定的，所以銅粉在空氣中被氧化是不可避免的，特別是在潮濕的環(huán)境中，銅粉表面容易吸附空氣中水汽形成水膜。而且由于在顆粒表面的凹處形成的水膜厚，滲入氧氣少，氧濃度低，所以成為微陽極，而在氧氣容易達(dá)到的凸處英尺形成微陰極，結(jié)果在銅粉的表明形成濃度差的電池效應(yīng)，銅粉逐漸被氧化。用抗氧化劑處理后，銅粉表面吸附覆蓋一層膜，產(chǎn)生抗氧化效果，可延長(zhǎng)使用壽命。苯駢三氮唑(BTA)、肥皂液、明膠、蛋白質(zhì)水解液對(duì)水霧化銅粉均具有很好的緩蝕作用。