專利名稱：一種降低霧化銅粉松裝密度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低用霧化法生產(chǎn)的銅粉的松裝密度的方法。
金屬粉末對粉末冶金工業(yè)而言有兩個(gè)主要的指標(biāo)粉末的粒度和粉末的松裝密度。雖然兩者間具有某種關(guān)系，但兩者的意義是完全不同的。前者是指粉末顆粒的大小，而后者與粉末顆粒的形態(tài)有關(guān)。在粉末冶金工業(yè)中金屬粉末的松裝密度關(guān)系到金屬粉末的加工性和應(yīng)用范圍，因此在市場上它是金屬粉末供應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo)。一般來講，金屬粉末的制造方法與金屬粉末顆粒的形態(tài)有直接關(guān)系。而用霧化法生產(chǎn)的金屬粉末多呈現(xiàn)球形或類球形，其松裝密度較大，加工性也較差。雖然通過改變霧化工藝可以對其生產(chǎn)的粉末形態(tài)進(jìn)行一定的控制，但這種調(diào)整范圍很窄，遠(yuǎn)不能滿足用戶的需要。正因如此，對用霧化法生產(chǎn)銅粉的廠家需要解決如何可以降低霧化銅粉的松裝密度的問題。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的披露，現(xiàn)有技術(shù)中有如下兩種降低霧化法生產(chǎn)的銅粉的松裝密度的方法第一種方法是經(jīng)典的方法，即對霧化銅粉先進(jìn)行氧化或不完全氧化，然后再進(jìn)行還原處理，使粉末表面先生成氧化亞銅和氧化銅，然后在還原工藝中使金屬表面生成孔隙成為海棉狀，從而降低粉末的松裝密度，與這種辦法所伴隨的還有對銅粉進(jìn)行氧化后再進(jìn)行機(jī)械粉碎的工藝，但這種方法主要是利用機(jī)械研磨作用，破壞在氧化和還原工藝中產(chǎn)生的粉末顆粒的粘結(jié)。關(guān)于這一種方法可參見由美國金屬學(xué)會(huì)編撰的金屬手冊中文第九版第七卷《粉末冶金》150頁；另一種方法是由中國發(fā)明專利96180085公開的“樹枝狀金屬顆粒的形成方法”，該專利是先將非樹枝狀金屬顆粒進(jìn)行加熱，以形成輕度燒結(jié)，再將已輕度燒結(jié)的原料破碎，形成樹枝狀顆粒，而該專利的原料破碎是通過刷涂過篩實(shí)現(xiàn)，也就是用將發(fā)生輕度燒結(jié)的原料置于篩子上，再用刷子在篩上刷動(dòng)使粉末顆粒從篩上落下，而這些落下的顆粒即是已成為樹枝狀的粉末。
用現(xiàn)有技術(shù)降低金屬粉末的松裝密度都是通過加熱實(shí)現(xiàn)，因此其能耗相對較高。另一方面采用氧化還原工藝對霧化銅粉松裝密度的降低貢獻(xiàn)不大，效果極不明顯，而且其工藝中的氧化工藝較難控制，基本上不能解決降低銅粉的松裝密度問題。而采用96180085專利處理銅粉是不適當(dāng)?shù)模瑫r(shí)這一專利方法在處理金屬粉末時(shí)其成品收率極低，很可能不具有工業(yè)價(jià)值。
本發(fā)明是提供一種能有效地降低霧化銅粉的松裝密度，同時(shí)其能耗又較低，收率較高的方法。
本發(fā)明是將經(jīng)霧化生產(chǎn)的銅粉在常溫下直接用攪拌磨或高效球磨機(jī)等高效破碎裝置中進(jìn)行研磨，使霧化銅粉在高效破碎裝置中的碾壓作用下發(fā)生形變，從而將球狀或類球狀的銅粉末顆粒改變成片狀或鱗片狀，通過改變銅粉末的形態(tài)來降低粉末的松裝密度。
本發(fā)明在進(jìn)行銅粉末變形后，可以將所得的鱗片狀銅粉在200～800℃條件下進(jìn)行部分氧化或完全氧化，再對其進(jìn)行還原。這樣可以使金屬粉末的松裝密度進(jìn)一步減小；或者，本發(fā)明也可以是在進(jìn)行銅粉末變形后，再將所得到的鱗片狀銅粉在200～800℃進(jìn)行還原(還原由于變形所產(chǎn)生的部分氧化)，以進(jìn)一步減小減小其松裝密度；或者，本發(fā)明也可以是在進(jìn)行銅粉末變形后，再在200～800℃條件下對銅粉進(jìn)行部分或完全氧化，再在添加有硝酸銨、氯化銨、碳酸銨、草酸銨或乙醇等活化劑條件下進(jìn)行還原；或者，也可以是在進(jìn)行銅粉末變形后，將所得的鱗片狀銅粉在保護(hù)氣氛下或真空條件下在200～500℃進(jìn)行退火，以去除經(jīng)形變所產(chǎn)生的加工硬化和內(nèi)應(yīng)力；或者，也可以是在進(jìn)行銅粉末變形后，將所得的鱗片狀銅粉在添加有硝酸銨、氯化銨、碳酸銨、草酸銨或乙醇等活化劑條件下在200～500℃進(jìn)行退火；或者，再將經(jīng)以上任一種方法處理的銅粉末，再置入攪拌磨或高效球磨機(jī)等高效破碎裝置中進(jìn)行進(jìn)一步研磨，以進(jìn)一步粉碎銅粉末，并在同時(shí)進(jìn)一步降低其松裝密度。
本發(fā)明基于這樣一個(gè)原理和事實(shí)，銅粉的松裝密度與粉末顆粒形態(tài)有較大的關(guān)系，如果能將球狀或類球狀的銅粉顆粒進(jìn)行變形，使其成為其它非球形或片狀或鱗片狀，即可降低銅粉的松裝密度。
采用本方法一方面可以解決現(xiàn)有技術(shù)中用霧化法生產(chǎn)的銅粉松裝密度高的不足，并可以用這一方法對霧化法生產(chǎn)的銅粉的松裝密度進(jìn)行較大范圍的調(diào)整，以適應(yīng)銅粉使用企業(yè)的要求。另一方面，采用本發(fā)明的方法時(shí)，由于用本發(fā)明的方法處理銅粉時(shí)，除了碾壓作用外還同時(shí)伴有粉末粉碎的作用，這可以使粉末顆粒的表面積增大，活性增強(qiáng)，更容易氧化，同時(shí)還會(huì)強(qiáng)化在后續(xù)工藝中的氧化的作用，并可以使后續(xù)工藝的氧化深度變得更容易。第三，除此外本發(fā)明的方法還具有效率高，處理所需能耗較低的優(yōu)點(diǎn)。
以下提供幾種實(shí)施例實(shí)施例1將松裝密度為3.90(克/厘米3)的霧化銅粉10公斤放入100升的攪拌磨中，在常溫中進(jìn)行研磨、破碎，處理約50分鐘后取出進(jìn)行測定，其松裝密度為1.60(克/厘米3)。
實(shí)施例2將松裝密度為3.90(克/厘米3)的霧化銅粉10公斤放入100升的攪拌磨中，并按現(xiàn)有技術(shù)在攪拌磨中加入常用的任一種分散劑，如油酸或硬脂酸或硬脂酸鋅或硬脂酸鈉等，再進(jìn)行研磨、破碎，處理約50分鐘后取出進(jìn)行測定，其松裝密度為小于1.60(克/厘米3)。
按本實(shí)施例相同的方法處理，如果延長處理時(shí)間，其松裝密度可進(jìn)一步降低。
實(shí)施例3在經(jīng)實(shí)施例1處理所得松裝密度為1.6(克/厘米3)的銅粉中加入任一種活化劑(有時(shí)在本領(lǐng)域也將其稱為爆炸劑)，如硝酸銨、氯化銨、碳酸銨、草酸銨或乙醇等，再在400℃進(jìn)行還原處理1小時(shí)后，所測粉末的松裝密度為1.38(克/厘米3)。
實(shí)施例4將經(jīng)實(shí)施例1處理所得松裝密度為1.38(克/厘米3)的銅粉經(jīng)部分氧化和還原后，所測得粉末松裝密度為1.20(克/厘米3)。
實(shí)施例5
將霧化銅粉的篩上粉，其粒度為+200微米，松裝密度為3.60(克/厘米3)，10公斤放入100毫升的攪拌磨中，同時(shí)按現(xiàn)有技術(shù)加入任一種常用的分散劑進(jìn)行研磨50分鐘，將粉末取出后在600℃處理還原1小時(shí)，測定結(jié)果為松裝密度1.68(克/厘米3)，粒度-75微米。
實(shí)施例6將霧化6-6-3青銅粉的篩上粉，其粒度為+200微米，松裝密度為2.6(克/厘米3)，10公斤放入100升的攪拌磨中，研磨120分鐘后取出，測定得松裝密度為1.4(克/厘米3)，粒度為-75微米。而通過霧化得到的-75微米的6-6-3青銅粉松裝密度為3.4(克/厘米3)。
將以上各實(shí)施例所得銅粉在光學(xué)顯微鏡下或掃描電子顯微鏡下觀察可見，粉末顆粒的形態(tài)為片狀。
顯然用以上方法降低銅粉的松裝密度后可以通過將不同松裝密度的粉末互相摻和的方法改變其松裝密度，以適應(yīng)使用者的不同需要。
權(quán)利要求
1.一種降低霧化銅粉松裝密度的方法，將霧化銅粉常溫下在攪拌磨或高效球磨機(jī)等高效破碎裝置中進(jìn)行研磨，使霧化銅粉的形狀改變成鱗片狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將經(jīng)權(quán)利要求1處理所得的鱗片狀銅粉再進(jìn)行部分或完全氧化，再對其進(jìn)行還原。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將經(jīng)權(quán)利要求1處理所得的鱗片狀銅粉進(jìn)行還原處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將經(jīng)權(quán)利要求1處理所得的鱗片狀銅粉進(jìn)行部分或完全氧化，并在加有活化劑條件下進(jìn)行還原處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將經(jīng)權(quán)利要求1處理所得的鱗片狀銅粉在保護(hù)氣氛下或真空條件下進(jìn)行退火。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是將經(jīng)權(quán)利要求1處理所得的鱗片狀銅粉在添加有活化劑條件下進(jìn)行退火。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6所述的任一方法，其特征是將銅粉在攪拌磨或高效球磨機(jī)等高效破碎裝置中再進(jìn)行研磨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低用霧化法生產(chǎn)的銅粉的松裝密度的方法。本發(fā)明是將經(jīng)霧化生產(chǎn)的銅粉在常溫下直接用攪拌磨或高效球磨機(jī)等高效破碎裝置中進(jìn)行研磨,使霧化銅粉在高效破碎裝置中的碾壓作用下發(fā)生形變,從而將球狀或類球狀的銅粉末顆粒改變成片狀或鱗片狀,通過改變銅粉末的形態(tài)來降低粉末的松裝密度。本發(fā)明在進(jìn)行銅粉末變形后,可以再進(jìn)行部分氧化或完全氧化,還原,或者在添加活化劑條件下進(jìn)行退火,或還原,或者再繼續(xù)進(jìn)行形變加工。
文檔編號(hào)B22F1/00GK1358593SQ00134920
公開日2002年7月17日 申請日期2000年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月9日
發(fā)明者王有林, 張尚貴, 潘維亞 申請人:甘肅雷諾換熱設(shè)備有限公司