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铜粉末的生产和在冶金制品中的应用

2018-03-27

作者:

admin

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  在粉末冶金领域,用纯铜粉生产电子和导热零部件。含有锡、锌、镍、或者铁的铜合金被广泛用于汽车、草地公园设备、工具和电子工业。铜粉最多使用在自润滑轴承上,另外是Fe-Cu预混淆,化学工业领域的渗析和摩擦质料部件。

  铜粉重要和特色的应用是粉末冶金领域。在此领域的质料不是通过熔炼和铸造获得的,例如:弥散强化Cu-Al2O3用来强化和制造焊接电极(用于汽车和其它工业领域),用于电子部件的热治理领域W-Cu和Mo-Cu,此类质料需要控制其孔隙率。自润滑轴承和过滤器是粉末冶金领域典范的应用。这些质料要求控制适当的孔隙率,以此含油量抵达优良的润滑效果。

  铜粉末通过金属注射成型工艺可以制造成庞大形状的电气和电子部件,这种产品具有良好的导电性和导热性。我们可以使用高纯铜粉,通过提高零件的最终密度来提高导电性和热导率。注射成型工艺可以提高铜粉的致密度,产品的导电率和热导率随之提高。

  粉末冶金产品

  铜粉末的首要应用是铜锡粉混淆,来制造青铜件。在二十世纪二十年代早期,座落在美国新泽西州卡尔特莱特自治区的金属精练(USMR),开始生产电解铜粉。此工厂面积小,拥有大的阴极槽。在生产岑岭期,粉末工厂每月铜粉约莫455吨。在20世纪八十年代中期,熔炼和电解精炼企业被迫关闭,由于卡尔特莱特工厂关闭,尽管有些企业试图生产电解铜粉,美国再也没有电解铜粉产品生产。如今,电解铜粉产地有欧洲、日本、俄罗斯、印度和南韩。

  电解铜粉颗粒具有树枝状的特性,通过调解工艺松装密度小于1克/立方厘米,生坯强度大于35MP。通过调解沉降工艺和粉末的后处理,松装密度可以提高。

  在美国,通过水雾化和气雾化工艺加上氧化还原法可以生产铜粉,其形状为球形或不规则形状。雾化粉末的物理性质(好比:松装密度,流动性,颗粒尺寸及生坯强度)与工艺条件有关,好比:特定的添加剂,熔炼温度,雾化压力,还原温度和对粉末的后处理。通过氧化还原试的粉末中位径10微米,松装密度小于1.5克/立方厘米,生坯密度大于20MP。雾化后的粉末粒径和还原温度是决定粉末产品的要害因素。

  雾化并氧化还原粉末的性质与电解铜粉在应用上基本一样,应用方面例外的是需要树枝状的粉末和很是低的松装密度。

  加工自润滑铜锡基含油轴承(内部有孔隙)是粉末冶金独吞的特性。此类轴承被烧结到一定的密度,孔隙含油率可以抵达10~30%。此类轴承需要按期润滑,以确保在设备寿命周期内宁静运行。1920年自润滑轴承首次用在别克汽车业。在其它工业的使用是相当大的,改变了家用设备的工业。自润滑轴承的制造约莫消耗了铜粉产量的55%。

  Cu-Pb和Cu-Pb-Sn轴承用于汽车、涡轮、止推垫圈和工业泵设备上。钢背质料已经取代了铸造和铸造青铜轴承,粉末笼罩在钢基体上,通过烧结和轧制抵达一定的致密度,最终产品的孔隙率小于0.25%。

  通过雾化生产黄铜粉和镍银合金粉,黄铜粉中锌含量在10%~30%,有时铅被加入来提高机械性能。其在锁件、仪表指针和驾驶装惫亓到了应用。由于黄铜漂亮的颜色,其被用于装饰性的金属奖牌。重2.6千克的黄铜粉末冶金部件最近被用于机械人胳膊部位。烧结密度为7.7克/立方厘米的烧结件其拉伸强度抵达193MPa,伸长率抵达14%。大宗的粉末冶金件标明了粉末冶金工艺对铜基质料的使用很是有潜力和创立性的。

  在2002年全世界铜粉末使用量预计在5.9~6.4万吨,北美使用量在2.2万吨,欧洲为1.8万吨,其它国家消耗量为4500吨。约莫55%铜粉用于青铜件,13%同铁粉混淆来生产粉末冶金部件,12%用于渗透烧结粉,10%用于黄铜,10%用于其它应用如:摩擦质料,化学,W-Cu和Mo-Cu重金属,涂层,油漆,糊剂和墨水

 

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