Proszek miedzi: produkcja, przeznaczenie i zastosowanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-07 21:01

Proszki z różnych metali były używane przez człowieka od czasów starożytnych. Na przykład kruszone złoto i srebro były kiedyś używane do ozdabiania ceramiki. Również takie materiały były używane w malarstwie. Obecnie proszek miedzi znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle.

Co to jest

W większości przypadków ten proszek zawiera 99,5% miedzi. Również jego skład może zawierać niewielką ilość różnego rodzaju zanieczyszczeń innych metali. Najczęściej jest to ołów, cyna i żelazo. W inny sposób taki materiał jest również nazywany proszkiem miedzi.

Jak to się robi

Produkcją tego produktu zajmują się przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego metalurgii metali nieżelaznych. Istnieją dwa główne sposoby wytwarzania proszku miedzi:

• mechaniczny;
• fizyczne i chemiczne.

Przy zastosowaniu pierwszej technologii uzyskuje się proszek o praktycznie niezmienionym składzie chemicznym. Druga metoda jest uważana za nieco bardziej skomplikowaną. Po jego zastosowaniu materiał źródłowy znacząco się zmieniawłaściwości początkowe.

Mechaniczna metoda produkcji

Miedź w tym przypadku do produkcji proszku może być używana zarówno w postaci stałej, jak i stopionej. Sam ten produkt uzyskuje się poprzez mechaniczne działanie na niego. W przypadku materiałów twardych może to być szlifowanie, ścieranie, szlifowanie, kruszenie.

Roztopiona miedź jest zamieniana w proszek poprzez kruszenie jej strumienia gazem lub wodą. Ta metoda pozwala uzyskać dość czysty jednorodny produkt. Ponadto przy użyciu tej techniki można wyprodukować proszek o określonej liczbie cząstek o określonej wielkości i kształcie.

Metoda fizykochemiczna

Podczas korzystania z tej technologii surowce przechodzą głębokie przemiany fizyczne i chemiczne. Najczęściej jest to proces rozpuszczania, po którym następuje powrót do zdrowia, zwany cementacją. Zwykle podczas korzystania z tej techniki proszek miedzi jest osadzany przy użyciu mniej wartościowych metali, takich jak żelazo.

W metodzie produkcji autoklawów Cu jest redukowany z roztworu jego soli wodorem. Taka reakcja zachodzi w przedsiębiorstwie jednocześnie w podwyższonych temperaturach i ciśnieniach.

Metoda hydroelektrometalurgiczna jest również często stosowana do produkcji proszku miedzi. W tym przypadku produkt otrzymuje się przez elektrolizę wodnych roztworów siarczanu miedzi przy użyciu rozpuszczalnych anod (w określonych warunkach). Procedurę tę przeprowadza się w wannach typu leja z dolnym wyładunkiem proszku. Powierzchnie takich pojemników są wyłożone kwasoodpornąmateriały.

Główne aplikacje

Proszek produkowany przez nowoczesny przemysł jest w większości przypadków nietoksyczny, nieradioaktywny, niewybuchowy, a nawet niepalny. Dlatego zakres jego zastosowania jest dość szeroki. Najczęściej ten produkt metalurgii metali nieżelaznych jest stosowany w metalurgii proszków.

Ponadto ten materiał jest szeroko stosowany:

• w branży farb;
• w przemyśle chemicznym;
• w konwencjonalnej metalurgii;
• w przemyśle węgla elektrycznego;
• w mikroelektronice;
• w branży motoryzacyjnej;
• w przemyśle lotniczym;
• w nanotechnologii;
• w oprzyrządowaniu.

W produkcji różnego rodzaju farb jako pigment używany jest proszek miedzi. W przemyśle metalurgicznym wykorzystywany do procesów natryskowych. Materiał ten jest również używany do produkcji elektrod węglowych.

W przemyśle motoryzacyjnym proszek metalowy jest używany na przykład do produkcji opon, a także części przeciwzużyciowych.

W metalurgii proszków taki materiał jest używany przede wszystkim do produkcji różnego rodzaju wyrobów spiekanych. Mogą to być np. wszelkiego rodzaju pierścienie, tuleje itp.

Klasyfikacja proszków

Współczesny przemysł produkuje kilka gatunków proszku miedzi. Na seriow chwili wyprzedaży możesz spotkać produkty tego typu:

• MA i PM są niestabilne.
• PMS-K - stabilizowane uszczelnienie.
• PMS-A, PMS-11, PMS-1, PMS-B - konwencjonalne stabilizowane.
• PMU - ultradrobny proszek miedzi.
• PMR, PMVA - wysoce rozproszony produkt.

Przy produkcji proszku z miedzi, jak każdy inny materiał, przedsiębiorstwa w Rosji muszą oczywiście przestrzegać pewnych standardów i norm.

GOST 4960 dla proszków elektrolitycznych: zanieczyszczenia

Głównym producentem takich produktów w naszym kraju jest obecnie Urallectromed JSC. Oczywiście proszki miedzi elektrolitycznej są również produkowane w tym zakładzie w ścisłej zgodności z normami określonymi przez normy państwowe. GOST 4960 reguluje dziś uwalnianie takich produktów w Rosji. Ten dokument, między innymi, reguluje ilość zanieczyszczeń w materiale określonej klasy.

Na przykład proszek miedzi PMS-B powinien zawierać:

• żelazo - nie więcej niż 0,018%;
• arszenik - 0,003%;
• lead - 0,05%;
• tlen - 0,10%;
• związki metali kwasu siarkowego (przekształcone w jon siarczanowy) - 0,01%;
• kalcynowana pozostałość po zastosowaniu do obróbki kwasu azotowego - 0,04%.

Dokładnie te same wymagania obowiązują przy produkcji proszku miedzianego PMS-1, 11, A(z wyłączeniem procentowej zawartości tlenu).

Produkt marek PMS-N i PMS-K powinien zawierać nie więcej niż:

• żelazo - 0,06%;
• lead - 0,05%;
• antymon - 0,005%;
• arszenik - 0,003%;
• związki siarki - 0,01%;
• tlen - 0,5%;
• pozostałość kalcynowana - 0,05%.

Ułamek masowy miedzi, jak już wspomniano, zgodnie z normami, we wszystkich gatunkach proszku elektrolitycznego powinien wynosić co najmniej 99,5%.

Inne funkcje

Zgodnie z GOST 4960 przedsiębiorstwa muszą między innymi przestrzegać składu granulometrycznego swoich produktów, a także ich gęstości nasypowej. Oba te wskaźniki są określone przez specjalne tabele.

Gęstość nasypowa proszków miedzi powinna wynosić:

• PMS-B - 2.4-2.7.
• PMS-K - 2.5-3.5.
• 1 - 1.25-2.0.
• A - 1.3-1.5.
• PMS-11 - 1.25-1.9.

GOST reguluje oczywiście również inne parametry proszków:

• dla gatunku PMS-V, surowa siła prasowania nie powinna być mniejsza niż 60 kgf/cm2;
• Proszek PMS-B powinien mieć minimalny przepływ 36 s.

Ponadto produkt marki PMS-A:

• powinny różnić się określoną powierzchniącząstki 1000 do 1700 cm/g;
• nie powinno mieć rezystywności elektrycznej wyższej niż 20·10 omów;
• powinny zawierać cząstki o średnicy nie większej niż 10 mikronów od 25 do 60%.

Obecność grudek lub jakichkolwiek obcych wtrąceń w proszku miedzi PMU, PMS itp., zgodnie z zasadami GOST, jest niedopuszczalna. Kształt wszystkich cząstek takiego produktu musi być dendrytyczny.

Jakie inne przepisy regulują

Głównym dokumentem regulującym produkcję proszków miedzi jest GOST 4960. Jednak w niektórych przypadkach przy produkcji takiego materiału producenci mogą kierować się innymi dokumentami regulacyjnymi.

Na przykład ultradrobny proszek PMU jest często wytwarzany zgodnie z przepisami TU 1793-001-50316079-2004. Zgodnie z tym dokumentem taki produkt musi mieć czystość chemiczną co najmniej 99,999%. Jego czystość izotopowa powinna wynosić Cu65-30, 91+Cu63-69, 09.

Reguluje specyfikacje i kształt cząstek proszku PMU. Według tego dokumentu powinien być dla nich kulisty. W takim przypadku sam proszek nie powinien mieć struktury warstwowej. Oczywiście w nim między innymi nie powinno być obcych wtrąceń.

Opakowanie

Proszek miedziany do użytku przemysłowego jest dostarczany na rynek, najczęściej w specjalnych stalowych beczkach wyłożonych plastikową torbą. Objętość takich pojemników wynosi zwykle 25,45 dm3. Aby chronić produkt podczas transportu i przechowywaniaplastikowe torby są podwójnie wiązane.

W niektórych przypadkach proszek miedzi PMS-1, A, B, itp. może być dostarczany na rynek w miękkich specjalnych pojemnikach polipropylenowych. W takich pojemnikach znajdują się również wkładki polietylenowe. Jednak tego typu opakowania mogą być stosowane przez producenta wyłącznie po uprzednim uzgodnieniu z konsumentem.

Proszek miedziany należy do czwartej klasy zagrożenia. Wahania temperatury lub wysoka wilgotność nie mają na to żadnego szczególnego negatywnego wpływu. W związku z tym dozwolone jest przewożenie takiego materiału dowolnym środkiem transportu.