一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法技术

本发明专利技术公开了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：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；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；干燥处理：对雾化处理得到的铜粉进行干燥；还原处理：利用还原气体对干燥处理后的铜粉进行还原；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，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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
—种高生坯强度雾化铜粉的制作方法
本专利技术属于金属粉末材料、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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:—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:(I)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 0C ；(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(I)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(I)中熔炉温度为1300-1500°C。所述步骤(I)中熔炉温度为1350_1450°C。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°C，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°C。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。本专利技术的有益效果:本专利技术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；本专利技术采用高压雾化，形成细小颗粒粉末，易于在还原时烧结团化；本专利技术在600-800°C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，本专利技术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专利技术作进一步详细描述。实施例1，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°C，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。3、干燥处理:对步骤2雾化处理得到的铜粉进行干燥，该干燥条件为常温下离心机脱水干燥，该干燥条件为该领域技术人员的常识，对本实施例没有实质影响。4、还原处理:利用还原气体对干燥处理后的铜粉进行还原，还原气体为25%氮气与75%氢气的混合气体，还原处理的温度为650°C。5、后期处理:首先用锤式粉碎机对还原处理后铜粉进行粗碎，再用涡轮式粉碎机进行细碎，细碎速度为200rpm。在细碎过程中用BTA进行滴定抗氧化处理，BTA用量为铜粉重量的0.001%，用超声波筛分机筛分，最终铜粉粒度为150-600目，得到生坯强度高于15MPa，松装密度低于2.0g/cm3的成品铜粉。如图1和图2所示可知，本专利技术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；采用高压雾化，形成细小颗粒粉末，易于在还原时烧结团化；在650°C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，本专利技术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。实施例2—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1450°C，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8 %，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29PMa的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，所述干燥为真空加热处理，真空加热处理条件为:真空度0.06MPa，温度120°C，转速5_7rpm。4、还原处理:利用还原气体对干燥处理后的铜粉进行还原，还原气体为氢气，还原处理的温度为750°C。5、后期处理:用锤式粉碎机对还原处理后铜粉进行粗碎，再用涡轮式粉碎机进行细碎，细碎速度为500rpm。在细碎过程中用BTA进行滴定抗氧化处理，BTA用量为铜粉重量的0.01 %，用超声波筛分机筛分，最终铜粉粒度为150-600目，得到生坯强度高于15MPa，松装密度低于2.0g/cm3的成品铜粉。实施例3，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1400°C，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10%，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32PMa的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，所述干燥包括离心机脱水干燥、真空加热处理，真空加热处理条件为:真空度0.06MPa，温度120°C，转速7rpm。此两种方式可单独进行也可结合进行。4、还原处理:利用还原气体对干燥处理后的铜粉进行还原，还原气体为氢气，还原处理的温度为700°C。5、后期处理: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500rpm。在细碎过程中用BTA进行滴定抗氧化处理，BTA用量为0.001% -0.01%。用超声波筛分机筛分，最终铜粉粒度为150-600目，得到生坯强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种高生坯强度雾化铜粉的制作方法，其特征在于，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 0C ； (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。2.根据权利要求1所述的高生坯强度雾化铜粉的制作方法，其特征在于，所述步骤(I)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%。3.根据权利要求1所述的高生坯强度雾化铜粉的制作方法，其特征在于，所述步骤(I)中熔炉温度为1300-1500°C。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤传舵，
申请(专利权)人：铜陵国传电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34