包覆型的铜复合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，具体涉及一种包覆型的铜复合粉及其制备方法与应用。本发明专利技术提供了一种铜复合粉，该铜复合粉具备包覆型结构，其中，该包覆型结构的铜复合粉内部为大颗粒的铜粉，外部为小颗粒铜氧化物粉体，利用小颗粒铜氧化物不容易团聚、脆性强、硬度高的特点，与软性大颗粒铜粉进行高效混合并部分发生机械化学反应，形成了结合力较强的铜复合粉，该铜复合粉用于热管烧结，由于铜氧化物本身比表面积高，会促进烧结活性，而在烧结过程中，铜氧化物逐渐失去氧，又会增加材料的孔隙率，并进一步增大与铜管内壁的结合力，此外还能降低烧结温度200～300℃。本发明专利技术还可以通过控制铜粉与铜氧化物粉体之间的用量，实现调配复配铜粉的松装密度，并最终实现提升热管的毛细力与渗透力。毛细力与渗透力。毛细力与渗透力。

【技术实现步骤摘要】
包覆型的铜复合粉及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于金属粉末材料
，具体涉及一种包覆型的铜复合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。现有技术将雾化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。为保证烧结强度，通常需将烧结温度设定在930～970℃左右，该高温烧结一方面造成能耗高，另一方面也会使毛细结构弱化，并最终导致铜管结构的毛细力下降。
[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能耗低、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能耗低、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包覆型的铜复合粉，
[0008]所述铜复合粉由铜粉及铜氧化物粉体组成，其中，所述铜粉的粒度大于所述铜氧化物粉体的粒度，且所述铜氧化物粉体包覆所述铜粉外围形成包覆型的铜复合粉，所述铜复合粉的松比为0.8～2.8g/cm3。其中，该铜复合粉的外部为大颗粒的铜粉，内部为小颗粒铜氧化物，利用小颗粒铜氧化物不容易团聚、脆性强、硬度高的特点，与软性大颗粒铜粉进行高效混合并部分发生机械化学反应，形成了结合力较强的复合铜粉。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述铜粉的粒度分布在
‑
50～+400目之间，所述铜氧化物粉体的D50为0.5～5μm。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述铜氧化物粉体的D50为1.0～5μm。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述铜粉的粒度分布包含：+60目≤2％，50％≤
‑
60～+325目≤70～90％，
‑
400目≤5％；
[0012]所述铜氧化物粉体的微观形貌呈球状或类球状。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述铜粉的松比在2.4～4.0g/cm3，优选2.5～3.0g/cm3，其为电解铜粉、雾化铜粉中的至少一种，且所述铜粉的纯度≥97％。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述铜氧化物粉体的松比为0.7～1.5g/cm3，优选0.7～1.0g/cm3，其为氧化铜和/或氧化亚铜。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，所述铜氧化物粉体的质量为所述铜粉质量的2～15％。
[0016]第二方面，本专利技术公开了一种第一方面所述铜复合粉的制备方法，所述方法包含将铜粉与铜氧化物粉体进行高效混合，在高效混合过程中能发生部分发生机械化学反应；
[0017]所述高效混合包括低速融合与高速融合，其中，所述低速融合的转速为50～400r/min，时间为1～120min；
[0018]所述高速融合的转速为600～1000r/min，时间为1～120min。
[0019]第三方面，本专利技术公开了一种散热件，所述散热件的原材料为第一方面所述铜复合粉或第二方面所述方法制得的铜复合粉。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，采用散热件模具对所述铜复合粉成型烧结，所述烧结温度为700～1000℃，优选700～800℃。现有技术采用雾化铜粉用于制备热管的烧结温度一般为1000℃左右，通过降低烧结温度能实现降低能耗的技术效果，此外，还能降低对铜管结构的毛细力的影响。
[0021]本专利技术公开技术方案的有益效果主要体现在如下：
[0022]1、本专利技术提供了一种复配铜粉，该铜复合粉具备包覆型结构，其中，该包覆型的铜复合粉内部为大颗粒的铜粉，外部为小颗粒铜氧化物，利用小颗粒铜氧化物不容易团聚、脆性强、硬度高的特点，与软性大颗粒铜粉进行高效混合并部分发生机械化学反应，形成了结合力较强的铜复合粉，该铜复合粉用于热管烧结，由于铜氧化物本身比表面积高，会促进烧结活性，而在烧结过程中，铜氧化物逐渐失去氧，又会增加材料的孔隙率，并进一步增大与铜管内壁的结合力，此外还能降低烧结温度200～300℃，有利于降低能耗。
[0023]2、本专利技术可以通过控制铜粉与铜氧化物粉体之间的用量，实现调配复配铜粉的松装密度，并最终实现提升热管的毛细力与渗透力的有益效果。
[0024]3、本专利技术提供了一种铜复合粉的复配方法，将具备一定松比、粒径的铜粉、铜氧化物粉体进行高效混合，制得包覆型的铜复合粉，工序相对简单，适合批量化生产。
附图说明
[0025]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：
[0026]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中铜复合粉的微观形貌示意图；
[0027]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中铜复合粉的微观形貌示意图；
[0028]图3示意性地示出了根据本专利技术实施方式的铜复合粉的包覆型微观结构。
具体实施方式
[0029]现有技术中将雾化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。为保证烧结强度，通常需将烧结温度设定在930～970℃左右，该高温烧结一方面造成能耗高，另一方面也会使毛细结构弱化，并最终导致铜管结构的毛细力下降。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、生产能耗低、性能优异的铜热管，是当前需要解决的技术问题。
[0030]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种包覆型的铜复合粉及其制备方法与应用。该包覆型的铜复合粉的外部为大颗粒的铜粉，内部为小颗粒铜氧化物粉体，利用小颗粒铜氧化物不容易团聚、脆性强、硬度高的特点，与软性大颗粒铜粉进行高效混合并部分发生机械化学反应，形成了结合力较强的复合铜粉，该铜粉用于热管烧结，由于铜氧化物本身比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆型的铜复合粉，其特征在于，所述铜复合粉由铜粉及铜氧化物粉体组成，其中，所述铜粉的粒度大于所述铜氧化物粉体的粒度，所述铜氧化物粉体包覆所述铜粉外围且形成包覆型的铜复合粉，所述铜复合粉的松比为0.8～2.8g/cm3。2.根据权利要求1所述铜复合粉，其特征在于，所述铜粉的粒度分布在
‑
50～+400目之间，所述铜氧化物粉体的粒度分布包含：D50为0.5～5μm，优选1.0～5.0μm。3.根据权利要求1所述铜复合粉，其特征在于，所述铜粉的粒度分布包含：+60目≤2％，50％≤
‑
60～+325目≤70～90％，
‑
400目≤5％。4.根据权利要求1所述铜复合粉，其特征在于，所述铜粉的松比在2.4～4.0g/cm3，优选2.5～3.0g/cm3，其为电解铜粉、雾化铜粉中的至少一种，且所述铜粉的纯度≥97％。5.根据权利要求1所述铜复合粉，其特征在于，所述铜氧化物粉体的松比为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：班丽卿，贺会军，娄书生，李伟英，刘祥庆，王建伟，李楠楠，
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：