[发明专利]一种水雾化制备低松装密度铜粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜粉的制备方法，尤其涉及一种水雾化制备低松装密度铜粉的方法。

背景技术

目前常用的水雾化制备低松装密度铜粉的方法都是通过控制铜的熔炼过程来达到降低铜粉的松装密度，例如中国专利公开号为CN1927510，申请号为200610121160.7的专利，其方法是：通过在1140～1210℃温度下熔炼的铜熔液中加入纯铜重量1～10％的氧化铜粉，从而降低铜熔液的表面张力与增加铜熔液粘性，使得在其后的雾化过程中更易得到不规则形状的粉末。再通过后续的干燥和还原等工序，使得粉末表面粗糙度增加，从而使铜粉的松装密度可达到2.0～3.1G/CM³。上述现有水雾化制备低松装密度铜粉的方法存在的缺陷是：1需要使用纯铜重量1～10％的氧化铜粉，生产成本高；2通过上述方法生产的铜粉热阻值高，导热性能较差，不能用于生产IT行业使用的热导管。

发明内容

本发明目的是为了解决上述现有水雾化制备低松装密度铜粉的方法存在的缺陷，本发明的一个发明目的是公开一种生产成本低、可以用于生产IT行业使用的热导管的低松装密度铜粉的水雾化制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种水雾化制备低松装密度铜粉的方法，包括熔炼工序，其特征在于将原料放入温度在1100～300℃之间的熔炼炉中进行熔炼，不断搅拌并同时进行吹空气作业。

作为优选，上述方法还包括离心脱水、干燥、还原和破碎工序。

作为优选，所述雾化过程中漏包孔径在3.0～6.0mm之间，雾化水压力30～50MPa，喷雾角度35～50°。

作为优选，所述还原温度在300℃～700℃之间，通过还原工序控制铜粉达到团化效果，即通过温度控制使铜粉颗粒相互之间存在点与点粘接，避免单独的铜粉颗粒存在，粘接起来的铜粉颗粒之间又存在一定的空隙，形成不规则形状，由此扩展了铜粉的不规则形状的多样化，再经破碎可以达到更好的松装密度、形状比例以及良好的粒度分布，提高了透气性、渗透性和导热性能，降低了热阻值，使该铜粉可以用于生产IT行业使用的热导管。

作为优选，所述原料为电解铜板或废铜管，成本更低。

采用了上述技术方案的一种水雾化制备低松装密度铜粉的方法，用进行吹空气作业替换现有的使用加入氧化铜粉，通过控制铜的熔炼过程来达到降低铜粉的松装密度，该方法的优点是不使用氧化铜，降低了生产成本；同时通过吹空气作业对铜粉进行氧化，通过还原工序控制铜粉达到团化效果，热阻值低，导热性能好，通过该方法制备的铜粉可以用于生产IT行业使用的热导管。

具体实施方式

下面对发明的具体实施方式做一个详细的说明。

一种水雾化制备低松装密度铜粉的方法，电解铜板、废铜管为原料，包括熔炼、离心脱水、干燥、还原和破碎工序。

熔炼，将原料加入温度在1100～300℃之间的中频熔炼炉中进行熔炼，不断搅拌并同时进行吹空气作业，具体是从铜原料开始熔炼的就进行吹空气作业，空气吹入必须保持在炉子的中心部位铜液的表面，同时不断搅拌，让其充分达到氧化。雾化过程中漏包孔径在3.0～6.0mm之间，雾化水压力30～50MPa，喷雾角度35～50°，同时雾化桶内不含水，有多少料全部抽至离心机，保持雾化桶内部无粉料存在，维持雾化桶内部的高度不变，有利于粉末颗粒不规则形状的形成。

离心脱水，将铜粉抽到离心机中开始脱水，维持30分钟。

干燥，脱水后将铜粉放进干燥机中，搅拌过程中升温度从60℃升高至180℃后，搅拌干燥3分钟。

还原，将干燥后的铜粉推进还原炉中，还原温度在300℃～700℃之间，推杆速度150秒每盘的速度进行作业，炉体内部通入氨分解气，达到团化还原效果，使铜粉颗粒相互之间存在点与点粘接，避免单独的铜粉颗粒存在，粘接起来的铜粉颗粒之间又存在一定的空隙，形成不规则形状，扩展了铜粉的不规则形状的多样化。

破碎，频率调制控制在500-800转之间，进行破碎，然后细碎，频率调制10-30Hz之间，开始进行细碎，可以达到更好的松装密度、形状比例以及良好的粒度分布。最后按照要求对铜粉进行筛分。

采用上述水雾化制备低松装密度铜粉的方法，通过控制熔炼温度同时进行吹空气作业替代氧化铜完成氧化粉体表面，以此达到控制粉体表面张力、和活性物质即氧元素，通过还原工序控制铜粉达到团化效果，由此达到控制雾化粉末的松装密度，在降低生产成本同时也达到了氧化铜的作用控制了松装密度，制取的铜粉松装密度在2.0g/cm3-2.8g/cm3之间，流动性≤40S/50g。同时在团化作用下加大了粉末不规则形状以及表面的粗糙程度，优化了铜粉的孔隙率、渗透率，热阻值低，导热性能好，通过上述方法制备的铜粉可以用于生产IT行业使用的热导管，热导管可达到95％以上的高导热率。