01-02-2019 20:52

Медный порошок: производство, назначение и применение

Порошки из разного рода металлов человек использует с давних времен. К примеру, измельченные золото и серебро когда-то применялись для украшения керамики. Также такие материалы использовались и в живописи. В настоящее время в промышленности нашел широкое применение медный порошок.

Что собой представляет

В большинстве случаев такой порошок на 99.5% состоит из меди. Также в его состав могут входить в небольшом количестве разного рода примеси других металлов. Чаще всего - это свинец, олово и железо. По-другому такой материал называют также медной пудрой.

Бульдозер Т 25: описание, технические характеристики, двигатель и особенности эксплуатацииВам будет интересно:Бульдозер Т 25: описание, технические характеристики, двигатель и особенности эксплуатации

Медный порошок

Как производится

Занимаются изготовлением этого продукта предприятия химической отрасли цветной металлургии. Основных способов производства медного порошка существует два:

  • механический;

  • физико-химический.

При использовании первой технологии получается порошок практически с неизмененным химическим составом. Второй способ считается несколько более сложным. При его применении исходный материал существенно изменяет первоначальные свойства.

Механический способ получения

Магнитные стали и сплавы. Твердые и мягкие сталиВам будет интересно:Магнитные стали и сплавы. Твердые и мягкие стали

Медь в данном случае для изготовления порошка может использоваться как твердая, так и расплавленная. Сам этот продукт получают путем механического воздействия на нее. Для твердого материала это может быть измельчение, истирание, размол, дробление.

Расплавленную медь превращают в порошок путем дробления ее струи газом или водой. Этот способ позволяет получать достаточно чистый однородный продукт. Кроме того, при использовании такой методики можно изготавливать порошок с заданным количеством частиц определенных размеров и формы.

Физико-химический метод

При использовании такой технологии сырье подвергается глубоким физико-химическим превращениям. Чаще всего это процесс растворения с последующим восстановлением, называемый цементацией. Обычно при применении такой методики медный порошок осаждают с использованием менее ценных металлов, к примеру, железа.

Медь для изготовления порошка

Как сделать субстрат для вешенок своими руками в домашних условияхВам будет интересно:Как сделать субстрат для вешенок своими руками в домашних условиях

При автоклавном способе производства Cu восстанавливают из раствора его соли водородом. Протекает такая реакция на предприятии при этом при повышенных температурах и давлении.

Часто для производства медного порошка используется и гидроэлектрометаллургический метод. В этом случае продукт получают путем электролиза сернокислых водных растворов меди при использовании растворимых анодов (при определенных условиях). Выполняют такую процедуру в ваннах бункерного типа с нижней разгрузкой порошка. Поверхности таких емкостей футерованы кислотостойкими материалами.

Основные сферы применения

Производимый современной промышленностью порошок в большинстве случаев не токсичен, не радиоактивен, не взрывоопасен и даже не пожароопасен. Поэтому сфера его применения достаточно широка. Чаще всего этот продукт цветной металлургии используют в порошковой металлургии.

Также такой материал достаточно широко применяется:

  • в лакокрасочной промышленности;

  • в химической промышленности;

  • в обычной металлургии;

  • в электроугольной промышленности;

  • в микроэлектронике;

  • в автомобильной промышленности;

  • в авиационной отрасли;

  • в нанотехнологиях;

  • в приборостроении.

При изготовлении разного рода красок медный порошок используется в качестве пигмента. В металлургической промышленности его применяют для напылительных процессов. Также этот материал используется при производстве угольных электродов.

Порошок в качестве пигмента

В автомобильной промышленности металлический порошок применяется, к примеру, при изготовлении покрышек, а также противоизносных деталей.

В порошковой металлургии такой материал используется в первую очередь для производства разного рода спеченных изделий. Это могут быть, к примеру, всевозможные кольца, втулки и пр.

Классификация порошков

Современной промышленностью изготавливается несколько марок медного порошка. На настоящий момент в продаже можно встретить продукты этого типа:

  • МА и ПМ — нестабилизированные.

  • ПМС-К — конопаточные стабилизированные.

  • ПМС-А, ПМС-11, ПМС-1, ПМС-В — обычные стабилизированные.

  • ПМУ — медный порошок ультрадисперсный.

  • ПМР, ПМВД — продукт высокодиспресный.

При изготовлении порошка из меди, как и любого другого материала, предприятия в России, конечно же, должны соблюдать определенные стандарты и нормы.

Марки медного порошка

ГОСТ 4960 для электролитических порошков: примеси

Основным производителем такой продукции у нас в стране на данный момент является АО «Уралэлектромедь». Разумеется, электролитические медные порошки на этом заводе производятся также с точным соблюдением нормативов, предусмотренных госстандартами. Регулирует выпуск такой продукции сегодня в России ГОСТ 4960. Этот документ, помимо всего прочего, регламентирует количество примесей в материале той или иной марки.

К примеру, в порошке медном ПМС-В должно содержаться:

  • железа — не более 0.018%;

  • мышьяка — 0.003%;

  • свинца — 0.05%;

  • кислорода — 0.10%;

  • соединений серно-кислых металлов (пересчет на сульфат-ион) — 0.01%;

  • прокаленного остатка при использовании для обработки азотной кислоты — 0.04%.

Точно такие же требования соблюдаются и при производстве медного порошка ПМС-1, 11, А (за исключением процента входящего в состав кислорода).

Гранулы порошка

В продукте марок ПМС-Н и ПМС-К должно содержаться не более:

  • железа — 0.06%;

  • свинца — 0.05%;

  • сурьмы — 0.005%;

  • мышьяка — 0.003%;

  • составов серно-кислых — 0.01%;

  • кислорода — 0.5%;

  • прокаленного остатка — 0.05%.

Массовая доля меди, как уже упоминалось, согласно стандартам, во всех марках электролитического порошка должна составлять минимум 99.5%.

Другие характеристики

Согласно ГОСТ 4960, предприятия, помимо всего прочего, должны соблюдать и гранулометрический состав выпускаемой ими продукции, а также ее насыпную плотность. Оба этих показателя определяются по специальным таблицам.

Гранулометрический состав порошка

Насыпная плотность у медных порошков должна быть такой:

  • ПМС-В — 2.4-2.7.

  • ПМС-К — 2.5-3.5.

  • 1 — 1.25-2.0.

  • А — 1.3-1.5.

  • ПМС-11 — 1.25-1.9.

Также ГОСТ регулирует, конечно же, и другие параметры порошков:

  • для марки ПМС-В прочность прессовки сырой не должна быть меньше 60 кгс/см2;

  • по текучести порошок ПМС-В должен характеризоваться минимум 36 с.

Помимо этого, продукт марки ПМС-А:

  • должен отличаться удельной поверхностью частиц 1000 до 1700 см/г;

  • не должен иметь удельное электросопротивление выше 20·10 Ом·м;

  • должен содержать в своем составе частицы диаметром не более 10 мкм от 25 до 60%.

Наличия комков или каких-либо посторонних включений в медном порошке ПМУ, ПМС и пр., по правилам ГОСТ, не допускается. Форма всех частиц такого продукта при этом должна быть дендридной.

Напыление медного порошка

Какие еще нормативы регулируют

Основным документом, регламентирующим выпуск порошков из меди, является ГОСТ 4960. Однако в некоторых случаях при изготовлении подобного материала производители могут руководствоваться и другими нормативными документами.

К примеру, ультрадисперсный порошок ПМУ часто изготавливается в соответствии с правилами ТУ 1793-001-50316079-2004. Согласно этому документу, такой продукт должен иметь химическую чистоту не менее 99,999%. Чистота изотопная его при этом должна составлять Cu65-30,91+Cu63-69,09.

Регламентирует ТУ и форму частиц порошка ПМУ. Согласно этому документу, она у них должна быть сферической. При этом сам порошок не должен иметь слоистую структуру. Разумеется, в нем, помимо всего прочего, не должно присутствовать посторонних включений.

Упаковка

Поставляется на рынок медный порошок для промышленного использования чаще всего в специальных стальных барабанах, проложенных полиэтиленовым мешком. Объем таких емкостей обычно равен 25.45 дм3. Для сохранности продукта при его транспортировке и хранении полиэтиленовые мешки скрепляют двойной увязкой.

В некоторых случаях порошок медный ПМС-1, А, В и пр., может поставляться на рынок и в полипропиленовых мягких специальных контейнерах. В таких емкостях также предусматриваются полиэтиленовые вкладыши. Упаковка такого типа, однако, может использоваться производителем только по предварительной договоренности с потребителем.

К классу опасности порошок из меди относится к четвертому. Колебания температур или повышенная влажность никакого особого негативного влияния на него не оказывают. Поэтому перевозить такой материал допускается любыми видами транспорта.



Источник