超细铜粉的应用
铜粉在MLCC内电极上的应用前景
片式多层陶瓷电容器(MLCC)，是表面安装电路中最重要的电子元器件之一。随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展，以其微薄型化、大容量、宽温、高频、耐焊接、高可靠性等优势，占据了量大面广的中小容器市场的85%以上，被广泛应用在手机、计算机、液晶显示器、数码相机、便携式摄像机、DVD等产品。近几年，国际市场对片式MLCC的需求以年均15%~20%的速度增长。我国各主要厂家加大生产，目前产品仍供不应求。如此巨大的需求量使MLCC的研发趋势走向微型化、高比容、高电压、低成本(内电极的贱金属化)、高可靠性。其中，发展贱金属内电极势在必行。
MLCC是多个单层电容以叠层方式加以连接而成，它是由内电极、介质材料、端电极组成。铜具有电阻率小、电迁移速度小、价格优廉等优点，是银钯内电极的理想替代品之一，但其化学性质较活泼，在空气中，比表面积大的粉状铜极易被氧化，表面会形成Cu2O和CuO的薄膜，使其导电性迅速下降，甚至变为不导电。所以金属铜作为MLCC的内电极，需具备以下特点：分散性好、球形度高、粒度均匀。液相还原法制备的超细铜粉较接近上述要求。
铜粉在导电涂料中的应用
导电涂料是伴随着科学技术的进步而迅速发展的一种功能涂料，可广泛用于电子电器、建筑、航空、化工、印刷、军事等领域。如集成电路元件的导电连接、电磁屏蔽材料、导电或抗静电涂料等。尤其在电子仪器设备上，随着电子工业的不断发展和进步，各种电子仪器设备已经得到广泛应用，电磁干扰正在影响着人们的生活。在电子产品的表面涂覆一层导电涂料可以防止电磁泄露、抵御外来电磁干扰。
目前导电涂料的填料主要有碳系、银系、铜系和镍系及复合系等。作为电磁波屏蔽用涂料中的导电填料，铜粉以电导率高，价格相对便宜，材料易得，不存在银粉在涂层中发生“银迁移”而影响涂层性能等优点倍受青睐。但铜容易氧化，且其氧化物电导率低，造成涂层的电导率下降，所以低价格、耐金属迁移的铜粉复合导电涂料的研究和开发越来越受到重视。梁浩，谢芳在前期研究工作的基础上，采用树枝状微米级铜粉及球状亚微米级铜粉制备了新的镀银铜粉作为导电填料，制得了导电性能更好的导电涂料。闫军，崔海萍等以硬脂酸包覆的铜粉为导
电填料，E-44环氧树脂为基料配制了综合性能较好的导电涂料，铜粉含量在70%~75%时，涂层体积电阻率为0.12×10-4Ω·m，稳定性好。日本昭和电工的铜/丙烯酸树脂导电涂料CoPalex100，由于对铜进行了特殊处理，长期导电性好，用量仅为镍系涂料的一半。为了加强涂料的流动性及防止填料分布不均，所以要求铜粉及其复合填料为球形或类球形，松比稍大一些，在1~2g/cm3之间。
铜粉在润滑剂上的应用
超细铜粉以适宜的方式分散于各种润滑油中形成一种稳定的悬浮液，可成为一种性能优良的润滑剂，可大幅度降低磨损和摩擦，尤其在重载、低速和高温振动情况下作用更加显著，对材料与设备起到保护的作用。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放实验室的王洪涛等人利用RFT-Ⅲ往复摩擦磨损试验机测试了Cu粉(200目)及纳米Cu粉填充聚甲醛所形成复合材料的摩擦磨损性能，并利用电镜、XPS和AES研究了其磨损机理。研究发现，填加一定量Cu粉( 200目)及纳米Cu粉均可降低聚甲醛的磨损，但填加纳米Cu粉效果更好。李建萍等以五水硫酸铜为主要原料制备出纳米铜粉，并实测了纳米铜添加剂的润滑油的润滑效果，其抗磨减摩等性能远优于传统润滑油，可成为新一代润滑油的抗磨减摩添加剂。
铜粉在催化剂上的应用
超细铜粉的颗粒细而均匀，比表面活性很大，可以利用这一特性制造高效催化剂。如在汽车尾气净化处理过程中，超细铜粉可作为催化剂用来部分地代替贵金属铂和钌，使毒性的一氧化碳转变为二氧化碳，使一氧化氮转变为二氧化氮；还可以用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂，具有较高的催化活性。纳米铜粒子催化乙炔聚合也取得了满意的效果。
在其他方面的应用
纳米铜粉可用于制备纳米铜材料，所得的铜材料具有较好的延展性，强度和塑性也有明显的改善，这对材料的加工、微型机械制造有着重要的价值。此外，由于铜的熔点低，还可用于航天领域，用作火箭喷嘴等。其次，超细铜粉甚至可以用于治疗骨质疏松、骨折等。
纳米铜粉.纳米铜粉的作用 关键词： 纳米铜粉 时间：2011-11-18来源：金粉点击：25次 摘要：纳米铜粉的研制是一项可能带来铜及其合金革命性变化的关键技术，具有重要的理论意义和实用价值。纳米铜粉的研究还处于开发阶段，而其广泛的用途将使得纳米铜粉的研究具有更好的市场价值和市场前景。 超细颗粒材料是指其颗粒尺寸在1～1 00 nm之间的粉末，也称为纳米颗粒材料(在应用中有人将超细颗粒材料扩展到几微米)。纳米粒子具有小尺寸效应，大的比表面和宏观量子隧道效应，因而纳米微粉显示出许多优良的性能是微米级粉末所没有的。纳米铜粉的比表面大、表面活性中心数目多，在冶金和石油化工中是优良的催化剂。 在汽车尾气净化处理过程中，纳米铜粉作为催化剂可以用来部分地代替贵金属铂和钌，使有毒性的一氧化碳转化为二氧化碳，使一氧化氮转变为二氧化氮。 随着电子工业的发展，由纳米铜粉制备的超细厚膜浆料将在大规模集成电路中起着重要的作用，同时价格比贵金属银粉、钯粉低廉，具有广阔的应用前景。 在高分子聚合物的氢化和脱氢反应中，纳米铜粉催化剂有极高的活性和选择性，在乙炔聚合反应用来制作导电纤维的过程中，纳米铜粉是很有效的催化剂。 超细铜粉是导电率好、强度高的纳米铜材不可缺少的基础原料。由于其优异的电气性能，广泛应用于导电胶、导电涂料和电极材料，近年来研究发现可用于制作催化剂、润滑油添加剂，甚至可以用于治疗骨质疏松、骨折等。 纳米铜粉的研制是一项可能带来铜及其合金革命性变化的关键技术，具有重要的理论意义和实用价值。纳米铜粉的研究还处于开发阶段，而其广泛的用途将使得纳米铜粉的研究具有更好的市场价值和市场前景。 目前采用的还原剂包括甲醛、抗坏血酸、次磷酸钠、硼氯化钠、水合肼等，但是这些还原剂有的有剧毒，有的还原能力差，有的成本太高，还有的反应过程易引入其他杂质，因此，寻找更为合适的还原剂或复合还原剂，研究更为理想的反应体系成为纳米铜粉制备研究的重要课题。此外，由于纳米铜粉的粒径较小，表面活性较大，易于团聚，并且粉末表面易被氧化成Cu20，因此如何改善纳米铜粉的分散性及怎样防止铜粉被氧化也是一个重要研究方向。 目前，工业生产超细微材料方法有：冷冻干燥法、沉淀转化法、*相合成法、超声波法、水解法、机械合金化技术、均匀沉淀法、还原一保护法等。上述各法中，有的需要庞大的设备，有的复杂，有的制备成本高，有的合格率及产量低。而液相化学还原法制备纳米铜粉有其独到的优点，如设备简单、艺流程短、投资小、产量大、成本低、易工业化生产等。 纳米铜润滑油添加剂是以纳米摩擦学为理论指导、以纳米技术为支撑的一种新型的润滑油添加剂产品，它具有优良的抗磨减摩和节能环保功效。将纳米铜润滑油添加剂添加到汽车
液相还原法制备超细铜粉的研究进展 谭 宁1,温晓云2,郭忠诚1,陈步明1 (1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南 昆明 650093; 2.云南铜业集团有限公司,云南 昆明 650051) 摘 要:超细铜粉由于其特殊的性能,因而应用范围很广泛。其制备的工艺也引起了广泛的关注,其中液相还原法由于其特殊的优点,故研究的较多。文中阐述了液相还原法制备超细铜粉的工艺的研究进展以及铜粉表面改性的工艺,并提出了问题及对未来的展望。 关键词:超细铜粉;液相还原法;表面改性 中图分类号:TG144 文献标识码:A 文章编号:1006-0308(2009)02-0071-04 The D evelop m en t of Ultraf i n e Copper Powder Prepara ti on by L i qu i d Pha se Reducti ve Process T AN N ing1,W E N Xiao-yun2,G UO Zhong-cheng1,CHEN Bu-m ing1 (1.Faculty ofMaterials and Metallurgical Engineering, Kun m ing University of Science and Technol ogy,Kun m ing,Yunnan650093,China; 2.Yunnan Copper Gr oup Co.,L td.,Kunm ing,Yunnan650051,China) ABSTRACT:Due t o the excep ti onal perfor mance of the ultrafine power,and thus it has a wide range of app licati on.The p r ocess of ultrafine power p reparati on by liquid phase reductive p r ocess and the copper surface modificati on p r ocess are described,and the issue and the visi on f or the future of the ultrafine copper powder is put for ward. KEY WO R D S:ultrafine copper power;liquid phase reductive p r ocess;the surface modificati on p r ocess 超细铜粉由于其特殊的物理、化学性能,目前广泛应用于电学、涂料、催化、医学等领域。超细铜粉的研制是一项可能带来铜及其合金革命性变化的关键技术,具有重要的理论意义和实用价值,其广泛的用途将使得纳米铜粉的研究具有更好的市场价值和市场前景[1]。超细铜粉的制备方法很多,国内外均有不少的报道,大致可分为固相法、气相法和液相法。固相法是一种传统的粉化工艺,通过从固相到固相的变化来制造粉体,用于粗颗粒微细化[2,3],气相法制备的产品纯度较高,表面清洁,分散性好,粒径分布窄,但固相法和气相法制备工艺存在成本较高,设备昂贵,工艺复杂、易引入杂质等缺点[4];而液相还原法由于其具有设备简单,工艺流程短,产量大,易工业化生产等优点,得到了人们的青睐[5]。 1 液相化学还原法工艺 液相化学还原法是利用了氧化-还原反应的原理,采用具有一定还原能力的还原剂,在液相或非常接近液相的状态下,将二价铜离子还原至零价态,通过控制各种工艺参数来得到不同粒径、均匀的粉末。它是一种新型、高效的方法,该方法制备 17 3收稿日期:2008-10-17;修回:2008-11-26 作者简介:谭 宁(1983-),女,山东人,硕士,主要研究方向:金属粉体及导电材料。基金项目:本课题得到“教育部新世纪优秀人才支持计划”资助
铜粉的应用领域，铜粉的分类，三种水分检测方法 铜粉：铜研磨成粉状形成的一种粉末，广泛应用于粉末冶金、电碳制品、电子材料、金属涂料、化学触媒、过滤器、散热管等机电零件和电子航空领域。 一、铜粉分类： 1.雾化铜粉：呈浅玫瑰红粉不规则粉末，采用雾化法生产，广泛应用于金刚石工具，粉末冶金零件，化学催化剂，碳刷，摩擦材料及焊接电极。 2.电解铜粉：紫铜粉、纯铜粉呈玫瑰红树枝状粉末，在潮湿空气中易氧化，能熔于热硫酸或xiaosuan，广泛应用于金刚石工具，电碳制品，摩擦材料，导电油墨及其他粉末冶金制品。 3.氧化铜粉：氧化铜的粉粒的粒度是指粒度为100目。 4.青铜粉：是指呈青色球形状粉末，Sn5-7％Zn5-7% Pb2-7% CU余量，广泛应用于粉末冶金含油轴承及金刚石工具。 5.黄铜粉：即呈黄颜色非规则粉状、应用于轴瓦材料、金刚石制品、粉末冶金制品。 6.紫铜粉：是一种浮型片状颜料，由一定比例的铜粉、锌粉和铝合金粉，经熔炼、炼磨、分级而成。紫铜粉其颗粒越粗，金属感越强且越闪烁，但遮盖力较差。反之，颗粒很小，其金属感越弱，色泽也越柔和，其遮盖力就越好。紫铜粉色泽纯正亮丽、金属感强烈，根据不同的应用领域和所需达到的金属效果，可通过选择不同颗粒直径和色相来实现。 7.雾化铜合金粉：以铜为基本原料,配以锡、铅、锌等合金元素，经高温熔炼，然后以水（气）为介质进行高压雾化所制成的合金粉末.根据合金粉末成份不同和生产工艺的区别,品种规格较多,产品性能和用途各不相同,广泛应用于粉末冶金、化工、电工合金等诸多行业。 8.铜金粉：主要以铜、锌为合金元素，具有中华民族的传统的金黄色。产品粒度范围为微米级，平均粒径d50为4~40微米，颗粒显微形貌为鳞片状。由于工艺过程采用先进的抗氧化技术、分级技术及表面改性技术使得铜金粉产品具有遮盖力高，金属感强，耐温、耐气候等性能好的一系列优点。 二、铜粉水分检测方法 （1）卡尔费休法 卡尔费休法原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在阳极电解产生，从而使氧化还原反应不断进行，直至水分全部耗尽为止，依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的。使用卡尔费休水分测定仪在最佳状态下仅能测至10-4级;耗材(试剂)大;测定时间偏长。 （2）烘箱法 通过干燥失重原理，把样品放入烘箱中烘干后，称量，换算得出水分值。使用烘箱法检测时间长。 （3）快速水分仪测定法 通过干燥失重原理，把样品放到样品盘中加热后烘干水分，时间短，稳定性强。
超细铜粉规模为10000吨/年 一、产品概述 超细铜粉，是指粒径介于10～10-5m的微小铜粒子，常温下为棕 色或略带紫色的微细粉末。超细铜粉具有导电导热性能好、粒径小、耐腐蚀、表面光洁、流动性强等特点, 在力学、电学、化学和电极材 料的制造等领域有许多特异性能和极大的潜在应用价值。 超细铜粉大约55%用来制成青铜轴承，13%和铁混合用作粉末冶 金的工业零件，12%用作浸渗粉，10%加入黄铜，10%用作它用。我 国铜粉的消费结构主要在金刚石工具、粉末冶金零件和电碳行业三大 领域，占整个铜粉消费量的95%，另外5%用于其他行业，主要是高 催化活性和选择性催化剂、纳米铜润滑油、医药、黏结剂、导电涂料 等领域。 二、市场简析 a. 国际市场 2002年世界超细铜粉的产量高达59000-64000t，并且以每年5%以上的速度在递增，其生产和消费主要集中在在北美、西欧和东亚这三个地区，分别占全球总产能的30%、30%和40%。预计到2014年，全球总生产能力约为10万吨/年，其中欧美和日本等地区发展较慢，亚洲，主要是除日本外的东亚、东南亚发展较快，特别是中国大陆超过每年10%的增速。图30是日本和北美超细铜粉产量图。
图30 日本及北美铜粉及铜合金粉产量分布图 b. 国内市场 2008年，我国铜粉及铜合金粉的产量为22500t，年产2500t以上的企业有北京有研粉末、金川集团、衡水润泽、重庆华浩等4家，提供超细铜粉、片状铜粉、导电铜粉、银包铜粉等，主要生产工艺为电解法和雾化法。电解法生产的铜粉纯度高、呈树枝状、成形性好，但生产成本较高、环境污染较严重，电解粉末因其特有的性能还不能被其它工艺制备的粉末所替代。2008年电解铜粉产量约13500t，占全国总产量22500t 的60%；其它企业只有1000t甚至几百吨的生产能力，且技术设备条件落后、产品质量不稳定。雾化法具有生产工艺简单、成分易合金化、成本低、污染小等优点，正在取代部分电解铜粉工艺而得到应用。为了增加雾化粉末的表面积，完全取代电解铜粉，国外从20世纪60年代开始使
规格相近的超细铜粉报价： 1、中文别名：纳米铜；超微铜粉；纳米铜粉 英文别名：Copper powder; ultrafine copper powder;Superfine copper powder; nano-copper powder CAS 号：7440-50-8 海关编码：7406101000（HS编码） 最新价格：￥580 元/公斤 产品规格：0.2-1μm（大于10000目） 产品说明 分子式：C u 分子量：63.55 物化性质：紫褐色或褐色粉末 产品用途：用做微电子器件的生产，用于制造多层陶瓷电容器的终端。 也可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。还 可用做石油润滑剂及医药、电镀、涂料行业等。 包装运输：铝箔包装，500克、1公斤。要求包装密封。贮存于阴凉干 燥处。勿与氧化剂接触。按照普通货物运输。 结构式：无 执行标准：企标 |2、超微细高纯球型铜粉 质量指标： 超微细铜粉能够替代一般电解铜粉、雾化铜粉等在硬质合金、金刚石工具、焊接电极、摩擦材料、催化剂等领域，会带来产品质量明显的变化；
作为一种超细、高纯金属粉体材料，满足电子、医学和生物领域新品开发的需要，比如0.5～1.0um超微细铜粉可用于人体抗老化与治疗老年痴呆药物的研制； 与锌粉、锡粉、铝粉等按比例球磨合可生产高品质铜金粉、青铜粉，用于导电膏、导电涂料、抗电磁波干扰涂料、装饰涂料与导电油墨等领域。 报价：580.00元/公斤 3、其他铜粉分类及报价 品名：电解铜粉 产地：美国 单价：63元/公斤 铜不小于%：99.5 规格： -100目、-150目、-200目、-300目、-400目 品名：纯铜粉 产地：美国 单价：66元/公斤 铜不小于%：99.8 规格： -200目、-300目 品名：青铜粉（660、663） 产地：美国 单价：66元/公斤 规格： -100～-500目 品名：黄铜粉 产地：美国 单价：63元/公斤 规格： -100目、-200目、-300目 品名：白铜粉 产地：美国 单价：98元/公斤 规格： -100目、-200目、
纳米铜粉指标： 颜色：紫红色 粒径：100纳米 纯度：99.5% 比表面积：6.67平方米/克 纳米铜粉应用领域： 1、导电浆料：用此方法生产的100纳米铜粉配成铜电子浆料，可以烧结出仅有0.6个微米厚的电极，用于MLCC,使MLCC器件小型化，优化微电子工艺,代替银电等贵金属电子浆料，大幅度降价成本。 2、高效催化剂：铜及其合金纳米粉体用作催化剂，效率高、选择性强，可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂。 3、药物添加材料：纳米铜粉为原料制成药物（重量比为0.2～０.４%），具有明显降低ＭＤＡ含量，改善由于氧自由基所造成的脂质过氧化损害，明显增加ＳＯＤ含量，增强机体ＳＯＤ水平，调节其功能活性表达的特性，从而达到延缓人体的老化过程，干预、推迟其机体组织结构向衰老转化，开辟了生命科学领域抗衰老的新途径。有研究者作为制备抗衰老和脑缺血、脑血栓后遗症等的治疗药物，且疗效确切，服用方便、安全。更有专家教授用于治疗癌症，取得了奇效后反过头来探索其机理。纳米铜粉也可以用于治疗骨质疏松，骨质增生等新特效药的添加材料。 4、纳米铜粉弥散强化铜合金等，大幅度提高铜合金的强度和硬度，大幅度提高铜合金的软化温度，同时大幅度提高铜合金的导电和导热能力。 5、油墨导电填料：此方法生产的100纳米铜粉具有纳米材料独有的场发射效应和量子隧道效应，在高导电油墨里替代银粉做高导电填料，大幅度降低成本。 6、金属和非金属的表面导电涂层处理:纳米铝、铜、镍粉体有高活化表面，在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层。此技术可应用于微电子器件的生产。 7、块体金属纳米材料用原料：采用惰性气体保护粉末冶金烧结制备大块铜金属纳米复合结构材料。 8、金属纳米润滑添加剂：添加0.1~0.6%至润滑油、润滑脂中，在摩檫过程中使摩檫副表面形成自润滑、自修复膜，显著提高摩檫副的抗磨减摩性能。 9、纳米金属自修复剂：添加至各种机械设备金属摩擦副润滑油中，实现金属摩擦已磨损部分自修复，节能降耗，提高设备使用寿命及维修周期。
超细铜粉的应用 铜粉在MLCC内电极上的应用前景 片式多层陶瓷电容器(MLCC)，是表面安装电路中最重要的电子元器件之一。随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展，以其微薄型化、大容量、宽温、高频、耐焊接、高可靠性等优势，占据了量大面广的中小容器市场的85%以上，被广泛应用在手机、计算机、液晶显示器、数码相机、便携式摄像机、DVD等产品。近几年，国际市场对片式MLCC的需求以年均15%~20%的速度增长。我国各主要厂家加大生产，目前产品仍供不应求。如此巨大的需求量使MLCC的研发趋势走向微型化、高比容、高电压、低成本(内电极的贱金属化)、高可靠性。其中，发展贱金属内电极势在必行。 MLCC是多个单层电容以叠层方式加以连接而成，它是由内电极、介质材料、端电极组成。铜具有电阻率小、电迁移速度小、价格优廉等优点，是银钯内电极的理想替代品之一，但其化学性质较活泼，在空气中，比表面积大的粉状铜极易被氧化，表面会形成Cu2O和CuO的薄膜，使其导电性迅速下降，甚至变为不导电。所以金属铜作为MLCC的内电极，需具备以下特点：分散性好、球形度高、粒度均匀。液相还原法制备的超细铜粉较接近上述要求。 铜粉在导电涂料中的应用 导电涂料是伴随着科学技术的进步而迅速发展的一种功能涂料，可广泛用于电子电器、建筑、航空、化工、印刷、军事等领域。如集成电路元件的导电连接、电磁屏蔽材料、导电或抗静电涂料等。尤其在电子仪器设备上，随着电子工业的不断发展和进步，各种电子仪器设备已经得到广泛应用，电磁干扰正在影响着人们的生活。在电子产品的表面涂覆一层导电涂料可以防止电磁泄露、抵御外来电磁干扰。 目前导电涂料的填料主要有碳系、银系、铜系和镍系及复合系等。作为电磁波屏蔽用涂料中的导电填料，铜粉以电导率高，价格相对便宜，材料易得，不存在银粉在涂层中发生“银迁移”而影响涂层性能等优点倍受青睐。但铜容易氧化，且其氧化物电导率低，造成涂层的电导率下降，所以低价格、耐金属迁移的铜粉复合导电涂料的研究和开发越来越受到重视。梁浩，谢芳在前期研究工作的基础上，采用树枝状微米级铜粉及球状亚微米级铜粉制备了新的镀银铜粉作为导电填料，制得了导电性能更好的导电涂料。闫军，崔海萍等以硬脂酸包覆的铜粉为导
我国铁粉、铜及铜合金粉生产状况2007-04-27 来源：中国矿冶设备网 1 当前世界铁粉、铜及铜合金粉简况： 当前，铁粉(含合金钢粉)、铜粉(含铜合金粉)作为工业的主要原材料，广泛地应用在机械、冶金、化工、航空航天材料领域。其世界每年总用量已超过100万吨。制成的粉末冶金零件近90万吨，销售额超过75亿美元。铁基、铜基粉末是粉末冶金工业的基础原材料，它的产量、品质决定着粉末冶金工业的发展。汽车工业的发展刺激并拉动了粉末冶金工业的发展。美国71％、日本89％的粉末冶金烧结零件用于汽车工业，我国目前粉末冶金烧结零件用于汽车、摩托车工业只有41%左右。每辆汽车所用粉末冶金零件重量：美国19kg、日本8kg、欧洲7.8-14.5kg、我国大约3.7kg左右。若按我国汽车工业每年20-30%的速度增长，对粉末冶金制品的需求相当大，这也是近几年我国铁基、铜基粉末生产快速发展的动力之一。 当前，世界铁基、铜基金属粉末生产简要状况：北美地区钢铁粉末每年大约43-44万吨，铜及铜合金粉末每年2.1-2.3万吨。日本钢铁粉末每年18-19.5万吨，铜及铜合金粉末0.6-0.7万吨。欧洲地区钢铁粉末每年大约15-16万吨，铜及铜合金粉末1-1.2万吨左右。 2 我国铁基、铜基粉末生产状况的简要分析如下： 近年来我国国民经济稳定而快速发展。汽车(摩托车)、家电、冶金、化工等主要产业的发展带动了粉末冶金工业的发展。铁基、铜基金属粉末作为它的基础原料必然获得大发展。由表1可见，我国铁粉生产厂纳入产量统计的单位已达30家(规模产量较小的十几家未进入统计)。铁基粉末总产量已突破22万吨。统计铁粉产量的对象是产品达到国家标准的铁粉生产厂。年产万吨铁粉厂已达8家(包括上海赫格纳斯)。铁粉的增量主要来自具有一定生产规模的铁粉生产厂。2005年我国铁基粉末已达到22.495万吨，若加上未进入统计的十几家铁粉厂的产量，估计铁基粉末年产超过25万吨。2005年我国出口铁基粉末2.8万吨，主要出口日本等国家。进口铁粉2.5万吨(未含上海赫格纳斯生粉2.16万吨)，进口铁粉主要是以预混合铁粉为主。 铜基金属粉末产量稳中有升，由于原材料价格波动较大的原因，铜基金属粉末(主要代表是电解铜粉)产量增长幅度趋缓。仅北京有研粉末、重庆华浩、上海九凌三家电解铜粉的总产量就达6450吨。铜合金粉末(主要代表是雾化铜合金粉)产量增幅较大的原因是衡水恒冠有色金属粉末厂的雾化铜合金粉末产量增幅大，年产量达2000吨。重庆杨子粉末厂的铜包铁粉产量也近千吨。氧化还原铜粉已替代部分电解铜粉市场。全国铜基金属粉末的产量已超过日本。 近几年是金属粉末制造行业投资力度最大的时期，近三个亿的投资带来7万吨铁粉的增量以及1000吨铜粉的增量。也是我国金属粉末制造业大发展的时期。初步估计：我国2005年铁基粉末具有近28万吨的生产能力。铜及铜基合金粉末具有11000吨的生产能力。钢铁粉末方面：莱钢集团粉末冶金公司投资1＆#8226;2个亿的4万吨水雾化优质钢铁粉末生产线已投产，加之3万吨还原铁粉生产线目前已具有8万吨铁基粉末生产能力。2006年新的还原铁粉扩产项目开始实施，“十一五”末期该厂铁基粉末产量将达到10万吨；山西林里粉末冶金公司6条隧道窑加之最近引进德国克莱默5000吨精还原炉的投产也形成2万5千吨的生产能力；武钢集团粉末冶金公司大隧道窑的改造、引进美国5000吨精还原炉的投产也具有2万多吨铁粉生产能力；马钢集团粉末冶金公司160M隧道窑、两条引进德国克莱默5000吨精还原炉也具有1万多吨的铁粉生产能力；鞍钢机总冶金粉材厂的水雾化铁粉生产能力已超过1万8千吨；辽宁北票盛隆2006年实施1万2千吨生产线的改造工程、山西黎城、河北藁城等铁粉厂也都在进行技术改造扩产。近来，昆明中恒、唐山、凌源、敖汉等新的铁粉厂正在动工兴建，铁粉的产能进一步扩大；有色金属方面：重庆华浩、北京有研等电解铜粉生产线的扩产以及雾化铜粉装置的改造增加了电解铜粉、铜合金粉的产能。 铁基、铜基金属粉末的应用领域进一步扩大，也是促进其产量上升的动力之一。铁粉进
铜的发展及应用 11化艺2班 20111305231 方时 摘要：铜是一种化学元素，它的化学符号是Cu（拉丁语：Cuprum），它的原子序数是29，是一种过渡金属。铜是人类发现最早的金属之一，也是人类广泛使用的第一种金属。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，又因为有光泽，容易加工，因此被用于制造货币。铜也被用于制造武器、器皿以及电缆。在潮湿的空气里，铜的表面会生成一层绿色的铜绿（主要成分碱式碳酸铜Cu?(OH)?CO?）。 铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3%～5%。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是唯一的能大量天然产出的金属，也存在于各种矿石（例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石）中，能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。 关键词：铜的发展铜的制备铜文化纳米铜的发展 一.材料背景 铜是古代就已经知道的金属之一。随着生产的发展，只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了，生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引人注目的颜色。 例如：金黄色的黄铜矿CuFeS?，鲜绿色的孔雀石CuCO?·Cu(OH)?或者Cu?(OH)?CO?，深蓝色的石青2CuCO?Cu(OH)?等，把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO，再用碳还原，就得到金属铜。纯铜制成的器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去，可以制成铜锡合金──青铜。铜，COPPER，源自Cuprum，是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名，早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金，可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜；加入锡即成青铜。 二.材料的结构及性能 铜的化学性质 1. 与氧的反应 铜是不太活泼的重金属，在常温下不与干燥空气中的氧化合，加热时能产生黑色的氧化铜。如果继续在很高温度下燃烧，就生成红色的Cu2O。 在潮湿的空气中放久后，铜表面会慢慢生成一层铜绿，铜绿可防止金属进一步腐蚀，其组成是可变的。 2. 与卤素的反应 铜在常温下就能与卤素直接化合，加热时还能与硫直接化合生成Cu2S： 此外，铜还能与FeCl3作用，在电子工业中常用FeCl3溶液来刻蚀铜，以制造印刷线路。 3. 与酸的反应 在电位序中，铜族元素都在氢以后，所以不能置换稀酸中的氢。但当有空气存在时，铜可缓慢溶于这些稀酸中 浓盐酸在加热时也能与铜反应，这是因为Cl和Cu形成了较稳定的配离子
The global Ultra Fine copper powder（超细铜粉）market value will reach 510 million US dollars in 2025 In the last several years, global market of Ultra Fine Copper Powder developed steadily, with an average growth rate of 5.8%. In 2016, global revenue of Ultra Fine Copper Powder is nearly 300 M USD; the actual production is about 4000MT. Ultra Fine copper powder is refers to the small copper particle size ranged from 10-9 to 10-6 m, including nano copper particles and micro copper particles, and the proportion of micro Copper Particles Powder in 2016 is about 96%. It can be widely used in many industries. Survey results showed that 54.4% of the Ultra Fine copper powder market is electronic industry, 19.7% is chemical industry, 13.6% is mechanical industry, and 4.65% is Pharmaceutical Industry. With the development of economy, these industries will need more Ultra Fine copper powder. So, Ultra Fine copper powder has a huge market potential in the future. Japan is the largest supplier of Ultra Fine Copper Powder, with a production market share nearly 49.5% in 2016. Europe is the second largest supplier of Ultra Fine Copper Powder, enjoying production market share nearly 26.2% in 2016. QYResearch
1.材料的特点和应用现状 铁铜合金是合金元素铜以预合金化形式弥散进入铁粉或附着在铁粉表面 铁铜合金具有较高的电导率和强度 新型铁铜合金粉体材料的烧结温度为 860 ～880 ℃，与单质混合粉体材料相比，相同烧结工艺下，烧结硬度和抗弯强度均比单质混合粉末提高 10% 以上。铁铜合金是一种较好的机械、物理和焊接性能的材料。 现状 1.用于金刚石工具生产过程，由于新型铁铜合金粉体材料充分利用预合金化铜元素的弥散分布提高胎体强度，使得金刚石工具生产过程成本降低，工艺简化，切割效率提高并且成分无偏析，成形性好，流动性好，便于自动压制成型. 2.用于制造异步电动机，定向凝固铁铜合金新型实心转子异步电动机与传统铁磁体实心转子异步电动机相比, 起动性能和力能指标都明显提高 3.用于制造交流接触起的触桥。 3.由于在Cu／Fe复合粉中，Cu均匀地包覆铁粉表面，有效地解决了化学成分的偏析，确保了零件整体力学性能的一致性，且具有一定程度的合金化效果。因此，Cu／Fe 复合粉不仅用于制造含油轴承，还可广泛用于制造其他粉末冶金铁铜基制品。 2.材料的制备及改性方法现状 铁基预合金粉末的制备方法【4-5]有混合法、雾化法、扩散法和粘结法等。机械混合法制备的合金粉末(未添加粘结剂)由于各元素的密度不同，在运输或放置过程中由于震动等会导致成分偏析和聚集。雾化法制备的预合金粉末为完全合金化粉末，合金化程度高，粉末硬度高，导致成形性差[6]，故使用受到限制。扩散法制备的预合金粉末成分均匀性比机械混合粉末要好_垲J，由于已经部分合金化或类似合金化，因此其性能亦有所提高，具有成分均匀、压制性好、成形性好、稳定性好等优点。粘结法特别适合于不能采用扩散法制备的预合金粉末的制备，而且制备的预合金粉末性能优良。粘结法和扩散法是国内外发展的重要方向[9】o镍、钼和铜是最常用的铁基合金添加元素【l0l。合金元素钼能起到固溶强化作用，增加铁合金的强度，同时对粉体材料的压制性影响较小。铜和钼不仅产生固溶强化作用，另一重要作用是铁一铜和铁一钼边界部分合金化处易于贝氏体和马氏体形核，提高烧结体的硬度。镍富集区形成奥氏体，有利于获得硬度、强度和韧性平衡的多相组织。在所谓的低合金钢粉中，各合金元素的添加量(质量分数1一般小于5％，总合金元素添加量小于10％。使合金化元素高度分散，让合金元素充分发挥作用是制造预合金粉末的关键所在。 改性方法现状 铜含量对性能的影响 1、铜含量对Cu/Fe复合粉性能的影响：此当在铁中加入的cu含量较高时，由于Fe和Cu 的互不溶解特性，只能形成部分的假合金(pseud02alloy)，这种弱的交互作用使得Cu／Fe 复合粉可呈现出两种元素本征性能的特定组合进而获得优异的复合材料性能而得到广泛应用。 2、Cu含量对Cu／Fe复合粉物理性能的影响：在同样制造工艺条件下，随Cu含量增加复合
纳米铜粉的制备进展 黄 东，南 海，吴 鹤 （北京航空材料研究院，北京100095） 作者简介：黄东（1971-） ，男，工程师，主要从事金属材料的研究与开发工作。摘 要：本文较系统地介绍了用于制备纳米铜粉的各种方法，对这些方法的制备过程、优缺点及其应用情况进行了 评述，并指出了存在的问题及未来的发展方向。关键词：纳米铜粉；制备；进展中图分类号：T B 44；T F 123.72 文献标识码：A 文章编号：1005-$192（2004）02-0030-05 D eVel o p m ent on pre p arati on f or nanocr y st alli ne Co pp er powder ~UANG on g ，NAN ~ai ，W u ~e （B e i j i n g I nstitute o f A eronautical m aterials ，B e i j i n g 100095，Ch i na ） ABSTRACT ：T he m et hods f or p re p ari n g nanocr y stalli ne co pp er p oW der are revieW ed s y nt heticall y .T he p rocess o f p re p ara-tion and t he ir advanta g es and d isadvanta g es are i ntroduced.A nd t he ir a pp lication s ituation is i ntroduced also.B es i des ，t he p rob le m and f uture deve lo p m ent o f m et hods are p o i nted out. KEY W ORD S ：nanocr y stalli ne co pp er p oW der ；p re p aration ； deve lo p m ent 1 前言 纳米材料一般是指颗粒尺寸在1!100n m 之间的材料，由于存在着小尺寸效应、表面界面效应、量子尺度效应及量子隧道效应等基本特征，使其具有许多与相同成分的常规材料不同的性质，在力学、电学、磁学及化学等领域有许多特异性能和极大的潜 在应用价值〔1〕。纳米铜粉可用于高级润滑剂，其以 适宜的方式分散于各种润滑油中形成一种稳定的悬浮液，这种润滑剂每升含有数百万个超细的金属微粒，它们与固体表面结合形成一个光滑的保护层，同 时将微划痕填塞，可大幅度降低磨损和摩擦〔2〕，尤 其在重载、低速和高温振动情况下作用更加显著。1995年，I Bm 的Pekka 〔3〕 等指出纳米铜由于其低电 阻而可被用于电子连接后，其性质引起电子界的很大兴趣。纳米铜粉可用于制造导电浆料（导电胶、导磁胶等），广泛应用于微电子工业中的布、封装、连接等，对微电子器件的小型化起重要作用。P.G .s anders 〔4〕等得到了纳米铜材（晶粒尺寸 10! 100n m ） 的拉伸力学性能，发现其屈服强度是一般退火铜（晶粒尺寸20"m ）的10倍，其延伸率也可达$%以上， 纳米铜粉是高导电率、高强度的纳米铜材不可缺少的基础原料。因此纳米铜粉的研制是一项可以带来铜及其合金革命性变化的关键技术，具有重要的理论意义和实用价值。 纳米铜粉的制备技术 近年来，有关纳米铜粉的制备研究，国内外都有不少报道，如气相蒸气法、#-射线法、等离子法、机械化学法等，但是制备纳米铜粉较为活跃的方法是液相还原法，现将对各种制备方法的制备过程、优缺点及其应用情况进行评述。 .1 气相蒸气法 〔5!6〕该方法是制备金属粉末最直接、最有效的方法，法国的Lairli C usd 公司采用感应加热法，用改进的气 相蒸气法制粉技术制备了铜超微粉末，产率为0.5k g ／h 。感应加热法是将盛放在陶瓷坩埚内的金属材料在高频或中频电流感应下，靠自身发热而蒸 第11卷第2期2004年4月金属功能材料m etallic Functional m aterials V o l .11，N o.2 A p ril ，2004
水雾化法制铜粉的简单介绍 一．铜粉的发展简史 铜粉是粉末冶金制品生产使用的重要原料。国际工业性铜粉的生产开始于2O世纪2O年代， 5O年代以后，国际上出现了新的铜粉生产方法—置换沉淀法和水冶法，后来，出现了雾化法。 我国于1958年开始了铜粉的试制工作。当时进行的是电解铜粉的生产试验。60年代中期，电解铜粉试制获得成功并投人小批量生产。70年代中期，我国建立了第一条电解铜粉的生产线。80年代至90年代，随着我国国民经济的迅速发展，铜粉用量大幅度增加。为了满足市场需求，国内一些大型企业通过挖潜革新和进行技术改造，使铜粉产量翻了几番。在此期间，相继建立和发展了十多个铜粉生产企业，全国铜粉的生产能力达到40000吨左右，年产量平均约24500吨。 二．当前铜粉的生产方法及现状 铜粉的生产方法主要分为：电解法、水雾化法和氧化还原法。电解法生产历史悠久，工艺成熟。生产的铜粉，具有树枝状的微观形状，还有比表面发达、纯度高、成形性能好等特点，然而，用电解法生产
铜粉有着严重污染环境和能耗高的缺点。在铜粉生产方面，能够替代电解法的，当首推雾化制粉法。水雾化制粉，加上氧化还原等后续处理工艺,成功研制开发了符合环保需要的低松装密度雾化铜粉。三．水雾化生产铜粉的工艺流程。 电解铜块—熔炼—雾化—氧化---烘干还原---破碎---抗氧化处理----筛分---合批—成品。 1.熔炼 在中频炉或电弧炉加热到1150-1200℃。 2 .雾化 工业化的雾化铜粉生产分气雾化法和水雾化法两种。生产实践证明，水雾化生产效果比气雾化好，水雾化在空气或者惰性气体中雾化。 3. 氧化 氧化过程对生产高性能低松装密度铜粉的影响极大。在生产中发现，氧化方式、氧化时间及氧化温度对粉末的氧化效果影响很大。特别是在相同的氧化时间和氧化温度条件下，氧化方式对氧化效果的影响尤其大。氧化方式分为静态及动态两种方式。静态氧化时，铜粉氧化速度十分缓慢，而且容易结块；动态氧化则不然，故其氧化效果甚佳。如在5000C/3h条件下，静态氧化铜粉动态氧化含氧量7.5%,松装密度3.80g/cm3; 动态氧化铜粉含氧量18.7%,松装密度 2.32g/cm3。当然，在氧化过程中，适当的氧化温度和氧化时间也很
第30卷 第1期 2008年1月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.30 No.1 Jan.2008 化学镀法制备银包覆超细铜粉反应工艺研究 徐 锐1,2,周康根1,王 飞3 (1.中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083;2.河南科技大学化工与制药学院,洛阳471003; 3.洛阳单晶硅厂,洛阳471000) 摘 要: 反应体系中引入强还原剂水合肼,通过反应条件的控制抑制置换反应,使银氨溶液优先发生液相还原反应,制备了与原铜粉粒径和形貌大致相同的铜2银双金属粉;采用XRD 、EDX 、激光粒度分析仪等检测方法对包覆双金属粉的晶相组成及含量、表面包覆层相组成及含量以及粒径分布等加以研究。研究表明:溶液的p H 、反应温度、PVP 加入量以及水合肼浓度是工艺的主要影响因素;水合肼还原法经过3次包覆后,铜粉表面形成连续的银膜,克服了置换反应消耗过多的铜粉、制备的铜2银双金属粉呈胶状不易洗涤、干燥后易于结块等不足。 关键词: 水合肼; 超细铜粉; 双金属粉; 工艺 中图分类号: TF 123文献标识码: A 文章编号:167124431(2008)0120024204 R esearch on the T echnics of Silver 2coating U ltra 2f ine Coppers via Electroless Plating X U R ui 1,2,ZHO U Kang 2gen 1,W A N G Fei 3 (1.School of Metallurgy Science and Engineering ,Central S outh University ,Changsha 410083,China ; 2.School of Chemical and Pharmaceutical Engineering ,Henan University of Science and Technology , Luoyang 471003,China ;3.Luoyang Single Crystal Silic Factory ,Luoyang 471000,China ) Abstract : Cu 2Ag bimetallic powders whose grain size was similar to the copper powders ,were prepared by reduction reac 2tion with hydrazine as the reducing agent by means of inhibiting substitution https://www.doczj.com/doc/ef5662344.html,position and content for the coated copper powders ,composition and content of the coated 2surface and particle size distribution are characterized in turn by XRD ,EDX and MICRD 2PLUS.The investigation shows that the main influence factors on technics are p H in solution ,temperature ,the adding of PVP ,concentration of hydrazine and so on ;a continuous silver film is formed on the surface of copper powder by three 2times coating ,the problem on consumption of copper powder itself ,colloid Cu 2Ag bimetallic powder which is not easily washed agglomerate after drying overcome. K ey w ords : hydrazine ; ultra 2fine copper ; bimetallic powders ; technics 收稿日期:2007209219. 基金项目:国家自然科学基金(50474047). 作者简介:徐 锐(19682),男,博士生.E 2mail :xrxr2001@https://www.doczj.com/doc/ef5662344.html, 非电镀包覆技术是利用还原剂将溶液中的金属盐还原成金属状态,在此过程中不需要利用电压[1],包覆技术广泛应用于微电子学、计算机工程、催化以及航空技术等等[224],其特点在于对于任何形状的金属、电介质以及半导体的颗粒均能获得均匀的包覆,而且能够控制包覆层的物理化学性质(导电性、化学和磁力性质)。由于可作为真空沉淀技术和化学气相沉积(CVD )的替代方法或补充技术,非电镀包覆引起了广泛关注。目前小尺寸大容量多层陶瓷电容器(MLCC )贱金属化已成为一种趋势,作为铜、镍等贱金属取代贵金属钯、银充当内电极材料是一种降低MLCC 价格的有效措施;然而,铜内电极在烧结过程中易于氧化,生成难