Poudre de cuivre : production, but et application

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-07 20:58

Les poudres de divers types de métaux sont utilisées par l'homme depuis l'Antiquité. Par exemple, l'or et l'argent broyés étaient autrefois utilisés pour décorer la poterie. De plus, ces matériaux étaient utilisés dans la peinture. À l'heure actuelle, la poudre de cuivre a trouvé une large application dans l'industrie.

Qu'est-ce que

Dans la plupart des cas, cette poudre est composée à 99,5 % de cuivre. En outre, sa composition peut inclure une petite quantité de divers types d'impuretés d'autres métaux. Il s'agit le plus souvent de plomb, d'étain et de fer. D'une autre manière, un tel matériau est également appelé poudre de cuivre.

Comment c'est fait

Les entreprises de l'industrie chimique de la métallurgie des métaux non ferreux sont engagées dans la fabrication de ce produit. Il existe deux manières principales de produire de la poudre de cuivre:

• mécanique;
• physique et chimique.

Lors de l'utilisation de la première technologie, une poudre de composition chimique pratiquement inchangée est obtenue. La deuxième méthode est considérée comme un peu plus compliquée. Lorsqu'il est appliqué, le matériau source change considérablementpropriétés initiales.

Méthode de production mécanique

Le cuivre dans ce cas pour la fabrication de poudre peut être utilisé à la fois solide et fondu. Ce produit lui-même est obtenu par action mécanique sur celui-ci. Pour les matériaux durs, cela peut être le meulage, l'abrasion, le meulage, le concassage.

Le cuivre fondu est transformé en poudre en écrasant son flux avec du gaz ou de l'eau. Cette méthode permet d'obtenir un produit homogène assez pur. De plus, en utilisant cette technique, il est possible de produire une poudre avec un nombre donné de particules d'une certaine taille et forme.

Méthode physico-chimique

Lors de l'utilisation de cette technologie, les matières premières subissent de profondes transformations physiques et chimiques. Le plus souvent, il s'agit d'un processus de dissolution suivi d'une récupération, appelée cémentation. Habituellement, lors de l'utilisation de cette technique, la poudre de cuivre est déposée à l'aide de métaux moins précieux, tels que le fer.

Dans la méthode de production en autoclave, Cu est réduit à partir d'une solution de son sel avec de l'hydrogène. Une telle réaction a lieu dans l'entreprise en même temps à des températures et des pressions élevées.

La méthode hydroélectrométallurgique est également souvent utilisée pour produire de la poudre de cuivre. Dans ce cas, le produit est obtenu par électrolyse de solutions aqueuses de sulfate de cuivre à l'aide d'anodes solubles (sous certaines conditions). Cette procédure est effectuée dans des bains de type trémie avec une décharge de poudre plus faible. Les surfaces de ces récipients sont recouvertes de revêtement résistant aux acidesmatériaux.

Applications principales

La poudre produite par l'industrie moderne est dans la plupart des cas non toxique, non radioactive, non explosive et même ininflammable. Par conséquent, le champ d'application de son application est assez large. Le plus souvent, ce produit de la métallurgie non ferreuse est utilisé dans la métallurgie des poudres.

De plus, ce matériau est largement utilisé:

• dans l'industrie de la peinture;
• dans l'industrie chimique;
• dans la métallurgie conventionnelle;
• dans l'industrie du charbon électrique;
• en microélectronique;
• dans l'industrie automobile;
• dans l'industrie aéronautique;
• dans les nanotechnologies;
• en instrumentation.

Dans la fabrication de divers types de peintures, la poudre de cuivre est utilisée comme pigment. Dans l'industrie métallurgique, il est utilisé pour les procédés de pulvérisation. Ce matériau est également utilisé dans la production d'électrodes en carbone.

Dans l'industrie automobile, la poudre métallique est utilisée, par exemple, dans la fabrication de pneus, ainsi que de pièces anti-usure.

Dans la métallurgie des poudres, ce matériau est principalement utilisé pour la production de divers types de produits frittés. Il peut s'agir, par exemple, de toutes sortes d'anneaux, de bagues, etc.

Classification des poudres

L'industrie moderne produit plusieurs qualités de poudre de cuivre. Pour de vraimoment en vente, vous pouvez rencontrer des produits de ce type:

• MA et PM sont instables.
• PMS-K - calfeutrage stabilisé.
• PMS-A, PMS-11, PMS-1, PMS-B - conventionnel stabilisé.
• PMU - poudre de cuivre ultrafine.
• PMR, PMVA - produit hautement dispersé.

Dans la fabrication de poudre de cuivre, comme tout autre matériau, les entreprises russes doivent bien sûr se conformer à certaines normes et normes.

GOST 4960 pour les poudres électrolytiques: impuretés

Le principal fabricant de ces produits dans notre pays est actuellement Uralelectromed JSC. Bien entendu, des poudres de cuivre électrolytiques sont également produites dans cette usine dans le strict respect des normes stipulées par les normes de l'État. GOST 4960 réglemente aujourd'hui la libération de ces produits en Russie. Ce document, entre autres, réglemente la quantité d'impuretés dans le matériau d'une qualité particulière.

Par exemple, la poudre de cuivre PMS-B doit contenir:

• fer - pas plus de 0,018 %;
• arsenic - 0.003%;
• avance - 0,05%;
• oxygène - 0,10%;
• composés de métaux d'acide sulfurique (convertis en ion sulfate) - 0,01 %;
• résidu calciné lorsqu'il est utilisé pour traiter l'acide nitrique - 0,04 %.

Exactement les mêmes exigences sont observées dans la production de poudre de cuivre PMS-1, 11, A(hors pourcentage d'oxygène inclus).

Les produits des marques PMS-N et PMS-K ne doivent pas contenir plus de:

• fer - 0,06%;
• avance - 0,05%;
• antimoine - 0.005%;
• arsenic - 0.003%;
• composés sulfuriques - 0,01%;
• oxygène - 0,5%;
• résidu calciné - 0,05 %.

La fraction massique de cuivre, comme déjà mentionné, selon les normes, dans toutes les qualités de poudre électrolytique doit être d'au moins 99,5 %.

Autres fonctionnalités

Selon GOST 4960, les entreprises doivent, entre autres, respecter la composition granulométrique de leurs produits, ainsi que sa densité apparente. Ces deux indicateurs sont déterminés par des tables spéciales.

La masse volumique apparente des poudres de cuivre doit être:

• 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 réglemente également, bien sûr, d'autres paramètres des poudres:

• pour le grade PMS-V, la résistance brute au pressage ne doit pas être inférieure à 60 kgf/cm2;
• La poudre PMS-B doit avoir un débit minimum de 36 s.

De plus, produit de marque PMS-A:

• doit différer par sa surface spécifiqueparticules 1000 à 1700 cm/g;
• ne doit pas avoir une résistivité électrique supérieure à 20 10 ohm m;
• doit contenir des particules d'un diamètre ne dépassant pas 10 microns de 25 à 60%.

La présence de grumeaux ou de toute inclusion étrangère dans la poudre de cuivre de PMU, PMS, etc., selon les règles de GOST, n'est pas autorisée. La forme de toutes les particules d'un tel produit doit être dendritique.

Quelles autres réglementations régissent

Le principal document réglementant la production de poudres de cuivre est GOST 4960. Cependant, dans certains cas, lors de la fabrication de ce matériau, les fabricants peuvent être guidés par d'autres documents réglementaires.

Par exemple, la poudre ultrafine PMU est souvent fabriquée conformément aux règles de la TU 1793-001-50316079-2004. Selon ce document, un tel produit doit avoir une pureté chimique d'au moins 99,999 %. Sa pureté isotopique devrait être Cu65-30, 91+Cu63-69, 09.

Règle les spécifications et la forme des particules de poudre PMU. Selon ce document, il devrait être sphérique pour eux. Dans ce cas, la poudre elle-même ne doit pas avoir une structure en couches. Bien sûr, entre autres, il ne devrait y avoir aucune inclusion étrangère.

Emballage

La poudre de cuivre à usage industriel est fournie sur le marché, le plus souvent dans des fûts en acier spéciaux doublés d'un sac en plastique. Le volume de ces conteneurs est généralement de 25,45 dm3. Pour protéger le produit pendant son transport et son stockageles sacs en plastique sont attachés en double.

Dans certains cas, la poudre de cuivre PMS-1, A, B, etc., peut être fournie sur le marché dans des récipients spéciaux en polypropylène souple. Des doublures en polyéthylène sont également fournies dans de tels conteneurs. Ce type d'emballage ne peut toutefois être utilisé par le fabricant qu'après accord préalable avec le consommateur.

La poudre de cuivre appartient à la quatrième classe de danger. Les fluctuations de température ou une humidité élevée n'ont pas d'effet négatif particulier sur celui-ci. Par conséquent, il est permis de transporter ce matériel par n'importe quel moyen de transport.