Порошок из чистой меди

Обзор чистого медного порошка

Чистый медный порошок содержит 99,5% и более содержания меди. Он обеспечивает превосходную тепловую и электрическую проводимость в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью, паяемостью и биосовместимостью.

Основные свойства и преимущества порошка чистой меди:

Свойства и характеристики чистого медного порошка

Свойства	подробности
Состав	99,5% или более содержания меди
Плотность	8,94 г/см 3
Форма частиц	Сферический, неправильной формы
Размерный ряд	1–150 микрон
Кажущаяся плотность	До 50% от истинной плотности
Электропроводимость	Отлично, уступает только серебру
Паяемость	Отлично из-за стабильности окисления
Биосовместимость	Высокая, безопасная для контакта с пищевыми продуктами

Чистый медный порошок идеально подходит для таких применений, как сварочные изделия, припои, фрикционные материалы, алмазные инструменты, электрические контакты и литье металла под давлением.

Состав порошка чистой меди

Типичный состав порошка чистой меди:

Состав порошка чистой меди

Элемент	Весовые %
Медь (Cu)	99,5% мин
Кислород (O)	макс. 0,05 %
Свинец (Pb)	Макс. 0,005%
Другие загрязнения	Макс. 0,005%

• Медь характеризуется высокой электропроводимостью и коррозионной стойкостью
• Наличие кислорода в качестве примеси влияет на проводимость и спекание
• Содержание свинца и других примесей строго контролируется

Высокое содержание меди, низкое содержание оксида и минимальное количество примесей обеспечивают превосходную электро- и теплопроводность в сочетании с хорошими механическими свойствами.

Физические свойства порошка чистой меди

Физические свойства порошка чистой меди

Имущество	Ценности
Плотность	8,94 г/см 3
Температура плавления	1083¡«C
Теплопроводность	400 Вт/мК
Удельное электрическое сопротивление	1,72×´Î-см
Температура перекристаллизации	200-300 «С
температура Кюри	-269°C

• Высокая плотность по сравнению с магнием или алюминием
• Великолепная теплопроводность для отвода тепла
• Низкое электрическое сопротивление обеспечивает высокую проводимость
• Перекристаллизация стимулирует спекание и улучшает ковкость
• Сопротивление увеличивается выше точки Кюри.

Благодаря этим свойствам чистая медь подходит для элементов с высокой проводимостью, например, электрических контактов и щеток.

Механические свойства порошка из чистой меди

Механические свойства порошка из чистой меди

Имущество	Ценности
Прочность на растяжение	220-340 МПа
Предел текучести	69-172 МПа
Удлинение	35-60%
Твердость	45-90 HB переводится как 45-90 HB.
Модуль упругости	110-130 ГПа
Прочность на сжатие	500-700 МПа

• Хорошее сочетание прочности и очень большой пластичности
• Относительно низкая твердость и высокая ковкость
• Умеренная прочность по сравнению со сплавами высокой прочности
• Свойства зависят от таких факторов как пористость и размер зерна

Эти свойства делают чистую медь пригодной для мягких, высокопроводящих компонентов, требующих хорошей деформации и прочности на сжатие.

Сфера применения порошка чистой меди

Примеры типичных применений чистого медного порошка:

Сфера применения порошка чистой меди

Промышленность	Использование
Электрика	Контакты, щетки, электроды сварочные
Электроника	Токопроводящие клеи, ВЧ экранирование
Автомобильный	Щетки, подшипниковые втулки, подшипники
Промышленный	Алмазные инструменты, литейные формы
Производство	Пайка сплавов, порошковая металлургия
Продукты трения	Тормозные колодки, диски сцепления

Некоторые конкретные варианты использования продукта:

• Скользящие электрические контакты и щетки
• Радиаторы и компоненты терморегулирования
• Электроды для сварки, пасты для пайки и припойные металлы.
• Композиты на металлической основе, такие как алмазные инструменты
• Компоненты с точной формой, изготовленные методом литья с инжекцией металла
• Втулки насосов, рабочие колеса и другие изнашиваемые детали

Высокая электропроводность, коррозионная стойкость, биосовместимость и умеренная прочность делают чистую медь пригодной для широкого спектра электротехнических, теплотехнических и умеренно-износостойких применений во всех отраслях промышленности.

Характеристики порошка из чистой меди

Основные характеристики для порошка чистой меди включают в себя:

Характеристики порошка из чистой меди

Стандартный	Описание
ASTM B602	Спецификация для электролитического медного порошка высокой чистоты
JIS H2111	Технические характеристики порошков из электролитической меди и медных сплавов
ISO 3497	Технические требования к медному порошку общего назначения
ASTM B243	Руководство по кажущейся плотности и объемному расходу

Эти определяют:

• Минимальное содержание меди 99,5%
• Ограничения примесей, таких как кислород и свинец
• Требуемые свойства порошка
• Кажущаяся плотность и текучесть
• Утвержденный метод производства — электролитический
• Протоколы отбора проб и тестирования

Соответствие этим техническим требованиям гарантирует пригодность для сфер применения, в которых требуется высокая тепло- и электропроводность в сочетании с хорошими механическими свойствами.

Чистый медный порошок размеры частиц

Распределение частиц чистого медного порошка

Размер	Характеристики
1–10 Микрон	Сверхтонкий класс, используемый в микроэлектронике
10-30 микрон	Мелкодисперсная фракция, пригодная для спекания
30-150 микрон	Грубая фракция обладает хорошей сыпучестью при прессовании

• Тонкие размеры обеспечивают более высокую плотность спекания
• Порошок более грубого помола обладает большей сыпучестью
• Размерный диапазон, разработанный с учетом целевого применения
• Доступны в сферической и неправильной форме

Контроль распределения размеров частиц оптимизирует поведение прессования, плотность спекания и свойства конечной детали.

Кажущаяся плотность чистого порошка меди

Кажущаяся плотность чистого порошка меди

Кажущаяся плотность	подробности
До 50% от истинной плотности	Для нерегулярной морфологии порошка
3.5-5.0 г/cc (обычно)	Улучшается с более высокой плотностью упаковки

• Более высокая кажущаяся плотность улучшает течение и сжимаемость порошка
• Нерегулярная морфология ограничивает максимальность плотности упаковки
• Ценности до 60% достижимы со сферическим порошком
• Высокая насыпная плотность обеспечивает более простую уплотнение.

Более высокая кажущаяся плотность приводит к более эффективному прессованию порошка и спеканию до полной плотности.

Производство порошка чистой меди

Производство порошка чистой меди

Метод	подробности
Электролиз	Медные катоды анодно растворялись в виде ионов Cu+ и осаждались на катоде из нержавеющей стали
Шаровая мельница	Крупная порошковая смесь, раздробленная и разделенная на определенные размеры
Отжиг	Смягчает частицы порошка и улучшает прессуемость
Защищающая атмосфера	Предотвращаются окисление частиц во время производства

• Автоматизированный электролитический процесс позволяет наладить производство в больших масштабах
• Фрезерование и просеивание обеспечивает контролируемое распределение размеров частиц
• Отжиг облегчает прессование и обработку
• Жесткий контроль процесса гарантирует высокую чистоту и повторяемость качества

Цены на порошок чистой меди

Цены на порошок чистой меди

Фактор	Влияние на цену
Степень чистоты	Более высокая чистота повышает стоимость
Размер частиц	Сверхтонкий порошок дороже
Количество заказа	При оптовом заказе цена за единицу ниже
Метод производства	Дополнительная обработка увеличивает стоимость
Упаковка	Специальная упаковка, например вакуумная, увеличивает себестоимость

Ориентировочное ценообразование

• Ультратонкий порошок чистой меди: 15-25 долларов США за кг
• Крупная пудра из чистой меди: 10–15 долларов за кг
• Объемное ценообразование может быть на 40% ниже

Цена зависит от чистоты, размера частиц, метода производства, заказанного количества, упаковки и т. д.

Поставщики порошка из чистой меди

Поставщики порошка из чистой меди

Компания	Местоположение
Kymera International	США
GGP Metalpowder	Германия
American Chemet Corporation	США
Шанхайская CNPC Powder Material	Китай
Mitsui Kinzoku	Япония
Nuclead	Франция

Факторы отбора поставщиков:

• Предлагаемые уровни чистоты и классы
• Производственные мощности и сроки обработки
• средние диапазоны размера частиц
• Изменение размера
• Варианты упаковки и количество товарных партий
• Уровень цен в зависимости от объема
• Соответствие международным стандартам

Обработка и хранение порошка из чистой меди

Обращение с чистым медным порошком.

Рекомендация	Причина
Обеспечьте надлежащую вентиляцию	Предотвращение воздействия на мелкие частицы
Используйте соответствующие СИЗ	Избегать случайного проглатывания
Придерживайтесь протоколов безопасности	Снизить риски для здоровья
Избегайте источников возгорания	Опасность возгорания пыли
Наземное оборудование	Предотвращение статического разряда
Используйте искробезопасные инструменты	Исключить возможность возгорания

Рекомендации по хранению

• Хранить в герметичных контейнерах в сухом, прохладном помещении
• Ограничить воздействие кислотами, аммиаком, ацетиленом
• Поддерживайте температуру не выше 30¡«C

Правильные меры предосторожности при обращении с опасными веществами и их хранении помогают сохранить чистоту и предотвратить проблемы с безопасностью.

Проверка и испытание порошка чистой меди

Испытания медного порошка

Тест	подробности
Химический анализ	ICP или XRF проверяют состав
Распределение размера частиц	Анализ дифракции лазерного излучения
Кажущаяся плотность	Испытание расходомера Холла в соответствии с ASTM B212
Морфология порошка	Сканирующая электронная микроскопия формы частиц
Испытание уплотнения насыпью	Плотность, измеренная после механического постукивания
Анализ расхода потока	Поток за счёт силы тяжести через указанную воронку

Тестирование гарантирует, что порошок соответствует требуемым уровням чистоты, гранулометрическим характеристикам, характеристикам плотности, морфологии и сыпучести в соответствии с применимыми стандартами.

Плюсы и минусы чистого медного порошка

Преимущества чистого медного порошка

• Отличная тепловая и электрическая проводимость
• Хорошая стойкость к коррозии и биосовместимость
• Высокая чистота обеспечивает оптимальную производительность
• Прост в спекании и прессовании с получением компонентов высокой плотности
• Тягучий и ковкий
• Пригодный для вторичной переработки и экологически безопасный

Ограничения чистого медного порошка

• Меньшая прочность, чем у многих порошков сплавов
• Умеренная устойчивость к высокотемпературному окислению
• Тяжелый по сравнению с магнием или алюминием
• Не подходит для тяжелых нагрузок или повышенного износа
• Чувствителен к загрязнению цинком и серой
• Со временем постепенно тускнеет без покрытия

Сравнение с латунными и бронзовыми порошками

Порошки из чистой меди по сравнению с латунными и бронзовыми

Параметр	Чистая медь	Латунь/Бронза
Плотность	8,94 г/см 3	8.7–8.8 г/см³
Сила	220-340 МПа	350-550 МПа
Электропроводимость	Отличный	Хорошо
Коррозионная стойкость	Отличный	Хорошо
Цена	Низкий	Умеренный
Использование	Электрический, температурный	Столовые приборы, декоративное искусство

• Чистая медь обладает большей электропроводностью и пластичностью
• Латунь/бронза обладают большей прочностью
• Чистая медь лучше подходит для управления температурой
• Латунь (бронза) используется для изготовления фурнитуры и декоративных предметов

Часто задаваемые вопросы о порошке из чистой меди

В: Каковы основные области применения порошка чистой меди?

О: Основные применения: электрические контакты и щетки, сварочные прутки, припои, алмазные инструменты, радиаторы, компоненты чистой формы, изготовленные посредством порошковой металлургии, фрикционные материалы и токопроводящие клеи.

В: Какие меры предосторожности следует соблюдать при работе с порошком чистой меди?

A: К числу рекомендуемых мер предосторожности относятся надлежащая вентиляция, соответствующие средства индивидуальной защиты, протоколы безопасного обращения, заземляющее оборудование, исключение источников возгорания, использование инструмента, не дающего искр, а также хранение в устойчивых инертных контейнерах, вдали от загрязняющих веществ.

В: Чем чистый медный порошок отличается от электролитического прочного медного (ЭПМ) сплава?

A: Порошок чистой меди имеет содержание меди 99,5% или выше, тогда как порошок меди ETP имеет минимум 99,5% меди. Чистая медь обеспечивает немного более высокую проводимость, но в большинстве случаев они являются взаимозаменяемыми для обычных применений.

В: Что влияет на свойства деталей из чистого медного порошка?

A: Ключевыми факторами являются кажущаяся плотность, состав порошка, распределение размеров частиц, давление прессования, параметры спекания, наличие примесей и конечная пористость детали.