复配铜粉及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于金属粉末材料技术领域，具体涉及一种复配铜粉及其制备方法与应用。该铜粉包含多孔铜粉A与实心铜粉B，其中，多孔铜粉A为具备多孔结构的球状或类球状粉末，球状或类球状粉末包含相互连接的亚铜粉，亚铜粉呈树枝状，各树枝状亚铜粉交叉堆积形成多孔结构；多孔结构的各孔孔径为0.1～5μm，且孔隙率为10～75％；实心铜粉B具备球状或类球状，且所述复配铜粉的松比为0.8～2.8g/cm3。本发明专利技术提供了一种孔径可控、松比可控的具有“毛细

【技术实现步骤摘要】
复配铜粉及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于金属粉末材料
，具体涉及一种复配铜粉及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]多孔金属材料由于其特殊的结构而兼具结构和功能双重属性。不仅具有因孔结构赋予的大比表面积、优异的传质性能和强的物质吸附能力、渗透性及减震性，还具有金属属性赋予的高导电性、优良的延展性和催化活性等，是一类发展极其迅猛的新型功能多孔结构材料，常被用来制备散热材料、催化剂、电极材料、过滤板、含油轴承等各种金属制品。近年来，随着散热器制造行业的迅速发展，对金属热管制品性能要求不断提升，而用于制备金属热管制品的多孔铜粉原料，其结构与性能的要求也越来越高。
[0003]比如铜热管属于一种高效的相变传热元件，在涉及传热、散热的
有着极为广泛的应用，目前主要将雾化铜粉用于铜热管材料中。现有技术将铜粉与铜管填充振实烧结，这种铜粉与铜管相结合的复合结构一方面要求使用的铜粉必须更加不规则，才能保证烧结后，毛细结构孔洞更加细化，表现出更强的毛细力，另一方面还需要控制铜粉的收缩率，保证铜粉与铜管内壁具备很好的结合强度。
[0004]因此，如何提供一种铜粉，该铜粉自身的制备工艺简单，还能适用批量化生产性能优异的铜热管，是当前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的技术目的是至少解决现有铜粉自身制备工艺繁琐，其性能不能满足批量化生产性能优异的铜热管等问题。
[0006]该目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]第一方面，本专利技术公开了一种复配铜粉，所述铜粉由多孔铜粉A与实心铜粉B组成，所述多孔铜粉A为球状或类球状粉末，所述球状或类球状粉末包含相互连接的亚铜粉，所述亚铜粉呈树枝状，各树枝状亚铜粉交叉堆积形成所述多孔结构；所述多孔结构的各孔孔径为0.1～5μm，且孔隙率为10～75％；且所述复配铜粉的松比为0.8～2.8g/cm3。
[0008]在本专利技术的一些实施方式中，所述多孔铜粉A的松比为0.8～2.4g/cm3，优选0.8～1.0g/cm3；所述多孔铜粉A的粒度为－60～+200目，其中，50％≤－60～+150目≤55～70％；
[0009]所述实心铜粉B的松比为2.2～3.8g/cm3，优选2.4～2.8g/cm3；所述实心铜粉B的粒度为D50＝50～150μm，优选D50＝50～80μm。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述多孔铜粉A与实心铜粉B的质量比为(1～9):(9～1)。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述多孔铜粉A由氧化铜粉体原料经热还原处理制得；所述氧化铜粉体原料为具备多孔结构和/或中空结构的氧化铜粉体；
[0012]其中，具备多孔结构的氧化铜粉体为电镀级氧化铜、煅烧级氧化铜中的至少一种；
所述具备多孔结构的氧化铜粉体的粒度满足：D50＝28～40μm；
[0013]具备中空结构的氧化铜粉体为氧化亚铜还原氧化处理得到的粒度为1.0～100μm的粉体。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述氧化铜粉体原料的松比为0.6～1.5g/cm3，优选为0.8～1.2g/cm3，所述氧化铜粉体原料为具备多孔结构的氧化铜粉体与中空结构的氧化铜粉体构成时，二者质量比为(1～9):(9～1)。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述多孔铜粉A由氧化铜粉体原料经热还原处理制得包含如下步骤：
[0016]1)将氧化铜粉体原料经热还原处理得还原预处理物；
[0017]2)将所述步骤1)的还原预处理物冷却、破碎、过筛制得所述多孔铜粉A。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述方法还包含将步骤1)制得的所述还原预处理物进行如下处理：
[0019]2.1)所述还原预处理物经氧化处理得氧化产物；
[0020]2.2)所述氧化产物继续进行热还原处理；
[0021]其中，所述步骤2.1)与步骤(2.2)重复进行1～6次，然后冷却、破碎、过筛制得所述多孔铜粉A。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤1)与所述步骤2.2)中的热还原处理在包含氮气的还原性气氛中进行，所述还原性气氛中的氮气体积百分比占10～90％，优选氨分解气；
[0023]所述热还原处理的温度为300～900℃，优选400～800℃，处理时间为1～8h；
[0024]所述步骤2.1)中的氧化处理在空气、高纯氧或其他任意氧化气氛中进行，所述氧化处理的温度为250～650℃，优选300～600℃，处理时间为1～8h。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述实心铜粉B为具备球状或类球状的雾化铜粉。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，步骤2)及步骤2.2)中，所述冷却包含冷却至40℃以下；
[0027]所述破碎为加入抗氧化剂在破碎机中进行，所述破碎机的频率为30～60Hz；
[0028]所述抗氧化剂为二丁基苯酚、硫代硫酸钠、亚硫酸钠中的至少一种。
[0029]第二方面，本专利技术公开了一种第一方面所述复配铜粉的制备方法，所述方法包括将多孔铜粉A与实心铜粉B复配混匀。
[0030]第三方面，本专利技术公开了一种散热件，所述散热件为采用散热件模具对第一方面所述复配铜粉成型烧结制得。
[0031]本专利技术公开技术方案的有益效果主要体现在如下：
[0032]本专利技术提供了将具备特殊微观形貌的多孔铜粉A与实心铜粉B复配形成了孔径可控、松比可控的具有“毛细
‑
渗透双通道”的复合粉体，该复合粉体用于制备热管，热管的毛细力和渗透力可以达到优异匹配。
附图说明
[0033]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术
的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0034]图1示意性地示出了根据本专利技术实施方式的实施例2中复配铜粉的微观形貌示意图；
[0035]图2示意性地示出了根据本专利技术实施方式的实施例3中复配铜粉的微观形貌示意图。
具体实施方式
[0036]现有技术中将铜粉与铜管填充振实烧结用于制备热管，这种铜粉与铜管相结合的复合结构一方面要求使用的铜粉必须更加不规则，才能保证烧结后，毛细结构孔洞更加细化，表现出更强的毛细力，另一方面还需要控制铜粉的收缩率，保证铜粉与铜管内壁具备很好的结合强度。因此，如何提供一种铜粉，该铜粉自身的制备工艺简单，还能适用批量化生产性能优异的铜热管，是当前需要解决的技术问题。
[0037]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复配铜粉及其制备方法与应用。通过将具备特殊微观形貌的多孔铜粉A与实心铜粉B复配形成了孔径可控、松比可控的具有“毛细
‑
渗透双通道”的复合粉体，该复合粉体用于制备热管，热管的毛细力和渗透力可以达到优异匹配。
[0038]与此同时，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复配铜粉，其特征在于，所述铜粉由多孔铜粉A与实心铜粉B组成，所述多孔铜粉A为球状或类球状粉末，所述球状或类球状粉末包含相互连接的亚铜粉，所述亚铜粉呈树枝状，各树枝状亚铜粉交叉堆积形成所述多孔结构；所述多孔结构的各孔孔径为0.1～5μm，且孔隙率为10～75％；且所述复配铜粉的松比为0.8～2.8g/cm3。2.根据权利要求1所述铜粉，其特征在于，所述多孔铜粉A的松比为0.8～2.4g/cm3，优选0.8～1.0g/cm3；所述多孔铜粉A的粒度为－60～+200目，其中，50％≤－60～+150目≤55～70％；所述实心铜粉B的松比为2.2～3.8g/cm3，优选2.4～2.8g/cm3；所述实心铜粉B的粒度为D50＝50～150μm，优选D50＝50～80μm。3.根据权利要求1所述铜粉，其特征在于，所述多孔铜粉A与实心铜粉B的质量比为(1～9):(9～1)。4.根据权利要求1所述铜粉，其特征在于，所述多孔铜粉A由氧化铜粉体原料经热还原处理制得；所述氧化铜粉体原料为具备多孔结构和/或中空结构的氧化铜粉体；其中，具备多孔结构的氧化铜粉体为电镀级氧化铜、煅烧级氧化铜中的至少一种；所述具备多孔结构的氧化铜粉体的粒度满足：D50＝28～40μm；具备中空结构的氧化铜粉体为氧化亚铜还原氧化处理得到的粒度为1.0～100μm的粉体。5.根据权利要求4所述铜粉，其特征在于，所述氧化铜粉体原料的松比为0.6～1.5g/cm3，优选为0.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺会军，娄书生，李伟英，刘祥庆，班丽卿，王建伟，杨心语，
申请(专利权)人：北京有研粉末新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：