雾化铜粉的生产流程
已有 478 次阅读 2017-05-25 08:44在铜的熔化过程中,一定要控制杂质的含量,使成品粉末有良好的流动性和高导电性。
常规操作是在中频炉或电弧炉加热到1150-1200℃。熔炼是在雾化工序之前最重要的工序,通过控制铜的熔炼过程也同样可以达到降低铜粉的松装密度的效果。
雾化
工业化的雾化铜粉生产分气雾化法和水雾化法两种。这两种方法的主要区别在于所采用的雾化介质不同,其制粉的原理是一样的。根据不同气体介质又可分为空气雾化、氩气雾化,同时为了获得更细的粉末采用超音速雾化。
生产实践证明,水雾化生产效果比气雾化好,水雾化在空气或者惰性气体中雾化。
氧化
氧化过程对生产高性能低松装密度铜粉的影响极大。在生产中发现,氧化方式、氧化时间及氧化温度对粉末的氧化效果影响很大,特别是在相同的氧化时间和氧化温度条件下,氧化方式对氧化效果的影响尤其大。氧化方式分为静态及动态两种方式。静态氧化时,铜粉氧化速度十分缓慢,而且容易结块;动态氧化则不然,故其氧化效果甚佳。如在5000C/3h条件下,静态氧化铜粉动态氧化含氧量7.5%,松装密度3.80g/cm;动态氧化铜粉含氧量18.7%,松装密度2.32g/cm。当然,在氧化过程中,适当的氧化温度和氧化时间也很重要,这里不再论述。
还原
还原过程相对比较简单,还原温度一般为400-600℃,时间60-120min。在雾化过程中,一部分氧在表面氧化,另一部分变成氧化铜渗进颗粒的内部。要除去氧,所需的还原温度很高。在此温度条件下,铜自然地会被烧结起来,这就需要对这些大量烧结块进行磨细。
新开发的水雾氧化法已经可以不用再做还原步骤,从而缩短流程,节省了能源。
破碎
还原后的铜粉,呈块状,有时板结严重,需要破碎。但须注意,破碎方式对成品的松装密度影响很大,它能直接影响成品的成形性能。普通滚动球磨,仅只磨15~30min,就会使松装密度从2.49g/cm3提高到3.3g/cm。使用专业的破碎装置,使用时不会提高粉末的松装密度,而且破碎效率高,效果十分理想。
抗氧化处理
从热力学角度,铜在空气中是不稳定的,所以铜粉在空气中被氧化是不可避免的,特别是在潮湿的环境中,铜粉表面容易吸附空气中水汽形成水膜。而且由于在颗粒表面的凹处形成的水膜厚,渗入氧气少,氧浓度低,所以成为微阳极,而在氧气容易达到的凸处英尺形成微阴极,结果在铜粉的表明形成浓度差的电池效应,铜粉逐渐被氧化。用抗氧化剂处理后,铜粉表面吸附覆盖一层膜,产生抗氧化效果,可延长使用寿命。苯骈三氮唑(BTA)、肥皂液、明胶、蛋白质水解液对水雾化铜粉均具有很好的缓蚀作用。
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