[发明专利]一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于金属粉末材料、粉末冶金领域，尤其涉及一种生坯强度高于15MPa，松装密度低于2.0g/cm³的雾化铜粉及其制作方法。

背景技术

在现在粉末冶金工业中，铜粉是一种应用广泛的粉末，尤其广泛应用于含油轴承，电刷制品，摩擦材料，电工材料等行业。

目前已商品化的水雾化铜粉其松装密度一般为2.5g/cm3-3.5g/cm3，少数几家企业可生产2.0g/cm3-2.5g/cm3的低松装密度铜粉，但水雾化铜粉的生坯强度很低一般不超过5MPa，只能在部分冶金产品中作小比例添加。

电解铜粉采用硫酸铜为电解液，通过调节电流密度从阴极获得铜粉，其优点为松装密度低，一般为1.0g/cm3-2.5g/cm3，生坯强度高，一般为10-15MPa，广泛应用于粉末冶金行业，在特殊产品上，生坯强度依然不够。其缺点为生产工艺采用硫酸溶液，对周边生态环境造成严重污染，西方发达国家正逐步减少电解铜粉的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法，所述方法具体包括以下步骤：

(1)熔炼处理：将固态纯铜原料置于熔炉中熔化得到液态铜，熔化过程中进行增氧处理；

(2)雾化处理：液态铜流出熔炉时，在高压条件下使用封闭式V型喷嘴喷出雾化铜粉；

(3)干燥处理：对步骤(2)雾化处理得到的铜粉进行干燥；

(4)还原处理：利用还原气体对干燥处理后的铜粉进行还原，还原处理的温度为600-800℃；

(5)后期处理：将还原处理后的铜粉用锤式粉碎机进行粗碎，再用涡轮式粉碎机进行细碎，细碎速度200-500rpm，最后用超声波筛分机进行筛分，筛分最终的铜粉粒度为150-600目，得到高生坯强度的雾化铜粉。

所述步骤(1)中增氧处理是将氧加入到熔炉中，增氧后的熔融铜液的氧质量百分比含量为8-15％。

所述步骤(1)中熔炉温度为1300-1500℃。

所述步骤(1)中熔炉温度为1350-1450℃。

所述步骤(2)中高压条件为：压强为20-35MPa，优选压强为28-32MPa。

所述步骤(3)中干燥为常温下离心机脱水干燥与真空加热处理中的一种或两种，所述真空加热处理条件为：真空度0.06MPa，温度120℃，转速5-7rpm。

所述步骤(4)中还原气体为氢气或为25％氮气与75％氢气的混合气体。

所述步骤(4)中还原处理的温度优选为650-700℃。

所述步骤(5)在细碎过程中需用BTA进行滴定抗氧化处理，BTA用量为铜粉重量的0.001％-0.01％。

BTA中文名称为苯并三氮唑，能选择性的测定银、铜、锌；在照相行业里可以用作防雾剂，抑制剂；在防锈油(脂)类产品中，多用于铜及铜合金的气相缓蚀剂，润滑油添加剂；在循环水处理系统，也是作为缓蚀剂，例如汽车防冻液等。也可与多种阻垢剂，杀菌灭藻剂配合使用；在生物领域，可以作为植物生长调节剂。

本发明的有益效果：本发明在熔炼时进行增氧处理，提高铜熔液的粘稠程度，增加表面张力，使其雾化时更易形成不规则粉末；本发明采用高压雾化，形成细小颗粒粉末，易于在还原时烧结团化；本发明在600-800℃高温下进行还原，易于形成烧结团化，粉末形状更复杂。

相较于现有技术，本发明的铜粉制作方法可制得形状复杂多变的铜粉，有效提高铜粉的生坯强度，降低铜粉的松装密度。

附图说明

图1为实施例1制备得到的铜粉在电子显微镜下的结构形态。

图2为实施例1制备得到的铜粉中铜颗粒的表面形态。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法，具体包括以下步骤：

1、熔炼处理：将固态纯铜原料置于熔炉中熔化得到液态铜，熔炉温度为1350℃，熔化过程中进行增氧处理，增氧处理是将氧加入到熔炉中，使得增氧后的熔融铜液的氧质量百分比含量为15％，增氧处理可以是对熔炉内的熔融态金属铜进行吹纯氧。

2、雾化处理：液态铜流出熔炉时，在压强为30PMa的高压条件下使用封闭式V型喷嘴喷出雾化铜粉。