[发明专利]一种铜粉及其制作方法、制作装置和散热件

说明书

技术领域

本发明涉及金属粉末材料领域，尤其涉及一种松装密度低于2.0g/cm³的铜粉及其制作方法、制作装置与具有铜粉的散热件。

背景技术

铜粉是电子工业、机械制造业和汽车工业的重要原材料，而铜粉的松装密度则是铜粉性能的重要参数，不同的应用领域对松装密度的要求不同，某些领域（如注射成型产品）要求高松装密度的铜粉，某些领域（如散射行业中的热导管和热板）则要求低松装密度的铜粉，目前已商品化的铜粉其松装密度一般为2.8g/cm³-3.8g/cm³，少数几家企业可生产2.0g/cm³-2.8g/cm³的低松装密度铜粉，对于松装密度低于2.0g/cm³的铜粉尚属空白，给某些高阶产品和新产品的应用带来限制。

目前生产低松装密度铜粉的方法有：电解法、常规水雾化法、团化法和球磨法。所述电解法是将粗铜厚板作为阳极，以硫酸和硫酸铜混合溶液作为电解液，通电后可在阴极析出铜粉末，但电解所得的铜粉末的形状为树枝状结构，流动性极低，在实际应用时候给填粉等工序造成困难。而常规水雾化法是通过采用高速纯水冲击熔融的铜液流，使铜液流破碎成液滴后快速冷却得到金属铜粉末，但生产工艺中雾化水压动能和金属液滴的冷却速率很难控制到最佳状态，极易造成金属液滴的球化，从而得到的松装密度通常都高于2.0g/cm³。团化法是将细铜粉在高温进行扩散和烧结，从而获得由小颗粒团化成大颗粒的铜粉，此种铜粉根据团化工艺的不同，可将松装密度降低至2.0-3.0g/cm³，但每颗粉末由许多细小粉末组成，在筛分、运输或使用时，易造成质量和粒度的不稳定。至于球磨法，其是通过机械球磨的方式，改变粉末的形状，来降低粉末的松装密度，但采用此种方法获得的铜粉形状为薄片状（厚度小于1微米），无流动性，成型性极差，且在生产过程中易引入杂质。

鉴于上述问题，有必要提供一种新的超低松装密度铜粉的制作方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种超低松装密度铜粉及其制作方法，其可制得松装密度低于2.0g/cm³的铜粉。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种铜粉的制作方法，其至少包括熔炼处理和雾化处理，所述熔炼处理是在1220℃至1350℃的温度下对纯铜进行熔炼，并在熔炼过程中增氧操作；所述雾化处理在所述熔炼处理之后进行，是利用锥形喷头对上述熔炼所得的铜熔液进行雾化并得到铜粉，所述锥形喷头的喷射顶角为30度至55度。 

进一步地，所述锥形喷头由4至45个排列成圆环形的喷嘴组成，且所述喷嘴的直径大于2.0mm而不超过5.0mm，喷嘴内的水压力为2MPa至10MPa。

进一步地，所述增氧操作后铜熔液中的氧含量的质量百分比为0.1%至10%。

进一步地，所述氧含量的质量百分比进一步限定为0.2%至5%。

进一步地，所述增氧操作是在熔炼过程中向所述铜熔液中吹氧或吹空气。

进一步地，所述喷嘴的数量为21个至60个。

进一步地，所述熔炼处理和雾化处理之后，再对所述铜粉进行干燥处理及还原处理，所述干燥处理通过脱水机干燥方式或升温让水分蒸发的方式或前述两种方式同时进行的方式，所述还原处理是在300℃至600℃的温度条件下利用氢气或氮氢混合气体对铜粉进行还原。

本发明也可采用如下技术方案实现：一种铜粉的制作装置，包括熔炼铜原料的熔炉、盛放熔炉内铜熔液的漏包、对所述漏包内的铜熔液进行雾化处理的雾化装置及一铜粉收纳桶，所述熔炉的熔炼温度为1220℃至1350℃，所述漏包的底部设有一孔径为4mm至10mm的漏孔，所述雾化装置包括一锥形喷头，该锥形喷头包括4至45个排列成圆环形的喷嘴，所述喷嘴的喷射顶角为30度至55度。

进一步地，所述喷嘴内设有朝向自漏孔内流出的铜熔液喷射的液态纯水，且喷嘴的直径为大于2.0mm而不超过5.0mm，喷嘴内的水压力为2MPa至10MPa。

进一步地，所述喷嘴的数量为21个至60个。

本发明还可采用如下技术方案实现：一种铜粉，该铜粉的松装密度为0.8g/cm³至2.0g/cm³，且主要由非树枝状形状不规则的单颗粒铜粉组成，所述铜粉颗粒的表面粗糙并设有孔洞或裂缝。