Порошки з різного роду металів людина використовує з давніх часів. Приміром, подрібнені золото і срібло колись застосовувалися для прикраси кераміки. Також такі матеріали використовувалися і в живописі. В даний час в промисловості знайшов широке застосування мідний порошок.
Що собою являє
У більшості випадків такий порошок на 99.5% складається з міді. Також до його складу можуть входити в невеликій кількості різного роду домішки інших металів. Найчастіше – це свинець, олово і залізо. По-іншому такий матеріал називають також мідної пудрою.
Як проводиться
Займаються виготовленням цього продукту підприємства хімічної галузі кольорової металургії. Основних способів виробництва мідного порошку існує два:
механічний;
фізико-хімічний.
При використанні першої технології виходить порошок практично з незміненим хімічним складом. Другий спосіб вважається більш складним. При його застосуванні вихідний матеріал суттєво змінює початкові властивості.
Механічний спосіб отримання
Мідь в даному випадку для виготовлення порошку може використовуватися як тверда, так і розплавлена. Сам цей продукт отримують шляхом механічного впливу на неї. Для твердого матеріалу, це може бути подрібнення, стирання, розмелювання, дроблення.
Розплавлену мідь перетворюють у порошок шляхом її дроблення струменя газом чи водою. Цей спосіб дозволяє одержувати досить чистий однорідний продукт. Крім того, при використанні такої методики можна виготовляти порошок з заданим кількістю частинок певних розмірів і форми.
Фізико-хімічний метод
При використанні такої технології сировина зазнає глибоких фізико-хімічних перетворень. Найчастіше це процес розчинення з подальшим відновленням, званий цементацією. Зазвичай при застосуванні такої методики мідний порошок осаджують з використанням менш цінних металів, наприклад, заліза.
При автоклавном способі виробництва Cu відновлюють з розчину його солі воднем. Протікає така реакція на підприємстві при цьому при підвищених температурах і тиску.
Часто для виробництва мідного порошку використовується і гидроэлектрометаллургический метод. У цьому випадку продукт отримують шляхом електролізу сірчанокислих водних розчинів міді при використанні розчинних анодів (при певних умовах). Виконують таку процедуру у ваннах бункерного типу з нижнім розвантаженням порошку. Поверхні таких ємностей футеровані кислотостойкими матеріалами.
Основні сфери застосування
Вироблений сучасною промисловістю порошок в більшості випадків не токсичний, не радіоактивний, не вибухонебезпечний і навіть не пожежонебезпечний. Тому сфера його застосування досить широка. Найчастіше цей продукт кольорової металургії використовують в порошковій металургії.
Також такий матеріал досить широко застосовується:
в лакофарбової промисловості;
у хімічній промисловості;
у звичайній металургії;
у електровугільні промисловості;
в мікроелектроніці;
в автомобільній промисловості;
в авіаційній галузі;
в нанотехнологіях;
в приладобудуванні.
При виготовленні різного роду фарб мідний порошок використовується в якості пігменту. У металургійній промисловості його застосовують для напылительных процесів. Також цей матеріал використовується при виробництві вугільних електродів.
В автомобільній промисловості металевий порошок застосовується, наприклад, при виготовленні покришок, а також протизносних деталей.
В порошковій металургії такий матеріал використовується в першу чергу для виробництва різного роду спечених виробів. Це можуть бути, наприклад, всілякі кільця, втулки тощо
Класифікація порошків
Сучасною промисловістю виготовляється кілька марок мідного порошку. На даний момент у продажу можна зустріти продукти цього типу:
МА і ПМ — нестабилизированные.
ПМС-ДО — конопаточные стабілізовані.
ПМС-А, ПМС-11, ПМС-1, ПМС-В — звичайні стабілізовані.
ПМУ — мідний порошок ультрадисперсних.
ПМР, ПМВД — продукт высокодиспресный.
При виготовленні порошку з міді, як і будь-якого іншого матеріалу, підприємства в Росії, звичайно ж, повинні дотримуватися певні стандарти і норми.
ДСТУ 4960 для електролітичних порошків: домішки
Основним виробником такої продукції у нас в країні на даний момент є АТ «Уралэлектромедь». Зрозуміло, електролітичні мідні порошки на цьому заводі виробляються також з точним дотриманням нормативів, передбачених держстандартами. Регулює випуск такої продукції сьогодні в Росії ГОСТ 4960. Цей документ, крім усього іншого, регламентує кількість домішок в матеріалі тієї або іншої марки.
Приміром, у порошку мідному ПМС-повинно міститися:
заліза — не більше 0.018%;
миш’яку — 0.003%;
свинцю — 0.05%;
кисню — 0.10%;
сполук сірчано-кислих металів (перерахунок на сульфат-іон) — 0.01%;
прожареного залишку при використанні для обробки азотної кислоти — 0.04%.
Точно такі ж вимоги дотримуються і при виробництві мідного порошку ПМС-1, 11, А (за винятком відсотка входить до складу кисню).
У продукті марок ПМС-Н і ПМС-К повинно міститися не більше:
заліза — 0.06%;
свинцю — 0.05%;
сурми — 0.005%;
миш’яку — 0.003%;
складів сірчано-кислих — 0.01%;
кисню — 0.5%;
прожареного залишку — 0.05%.
Масова частка міді, як вже згадувалося, відповідно до стандартів, на всіх марках електролітичного порошку повинна становити мінімум 99.5%.
Інші характеристики
Згідно ДСТУ 4960, підприємства, крім усього іншого, повинні дотримуватися і гранулометричний склад випускається ними продукції, а також її насипну щільність. Обидва цих показника визначаються за спеціальними таблицями.
Насипна щільність у мідних порошків повинна бути такою:
ПМС-В — 2.4-2.7.
ПМС-ДО — 2.5-3.5.
1 — 1.25-2.0.
А — 1.3-1.5.
ПМС-11 — 1.25-1.9.
Також ГОСТ регулює, звичайно ж, і інші параметри порошків:
для марки ПМС-міцність пресування сиру не повинна бути менше 60 кгс/см2;
по плинності порошок ПМС-повинен характеризуватися мінімум 36 с.
Крім цього, продукт марки ПМС-А:
повинен відрізнятися питомою поверхнею частинок 1000 до 1700 см/м;
не повинен мати питомий електроопір вище 20·10 Ом·м;
повинен містити у своєму складі частинки діаметром не більше 10 мкм від 25 до 60%.
Наявності грудок або яких-небудь сторонніх включень в мідному порошку ПМУ, ПМС і пр., за правилами ГОСТ, не допускається. Форма всіх частинок такого продукту при цьому повинна бути дендридной.
Які ще нормативи регулюють
Основним документом, що регламентує випуск порошків міді, є ДСТУ 4960. Проте в деяких випадках при виготовленні такого матеріалу виробники можуть керуватися й іншими нормативними документами.
Приміром, ультрадисперсних порошок ПМУ часто виготовляється у відповідності з правилами ТУ 1793-001-50316079-2004. Згідно з цим документом, такий продукт повинен мати хімічну чистоту не менше 99,999%. Чистота ізотопна його при цьому повинна складати Cu65-30,91+Cu63-69,09.
Регламентує ТУ форму частинок порошку ПМУ. Згідно з цим документом, вона у них повинна бути сферичної. При цьому сам порошок не повинен мати шарувату структуру. Зрозуміло, в ньому, крім усього іншого, не повинно бути сторонніх включень.
Упаковка
Поставляється на ринок мідний порошок для промислового використання найчастіше в спеціальних сталевих барабанах, прокладених поліетиленовим мішком. Обсяг таких ємностей зазвичай дорівнює 25.45 дм3. Для збереження продукту при його транспортуванні і зберіганні поліетиленові мішки скріплюють подвійний ув’язкою.
У деяких випадках порошок мідний ПМС-1, А, В та ін., може поставлятися на ринок і в поліпропіленових м’яких спеціальних контейнерах. В таких ємностях також передбачаються поліетиленові вкладиші. Упаковка такого типу, однак, може використовуватися виробником тільки за попередньою домовленістю із споживачем.
До класу небезпеки порошок з міді відноситься до четвертого. Коливання температур або підвищена вологість ніякого особливого негативного впливу на нього не надають. Тому перевозити такий матеріал допускається будь-якими видами транспорту.
