ผงทองแดง: การผลิต วัตถุประสงค์ และการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-07 21:02

มนุษย์ใช้ผงโลหะหลายชนิดตั้งแต่สมัยโบราณ ตัวอย่างเช่น ครั้งหนึ่งเคยใช้ทองคำและเงินบดเพื่อประดับเครื่องปั้นดินเผา นอกจากนี้ยังใช้วัสดุดังกล่าวในการวาดภาพ ปัจจุบันผงทองแดงมีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม

คืออะไร

โดยส่วนใหญ่ ผงนี้คือทองแดง 99.5% นอกจากนี้ องค์ประกอบของมันอาจรวมถึงสิ่งเจือปนชนิดต่าง ๆ ของโลหะอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อย ส่วนใหญ่มักเป็นตะกั่ว ดีบุก และเหล็ก วัสดุดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าผงทองแดง

วิธีทำ

ผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมเคมีของโลหะนอกกลุ่มเหล็กมีส่วนร่วมในการผลิตผลิตภัณฑ์นี้ มีสองวิธีหลักในการผลิตผงทองแดง:

• เครื่องกล
• กายภาพและเคมี

เมื่อใช้เทคโนโลยีแรก ได้ผงที่มีองค์ประกอบทางเคมีไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ วิธีที่สองถือว่าค่อนข้างซับซ้อนกว่า เมื่อนำไปใช้วัสดุต้นทางจะเปลี่ยนไปอย่างมากคุณสมบัติเริ่มต้น

วิธีการผลิตเครื่องกล

ทองแดงในกรณีนี้สำหรับการผลิตผงสามารถใช้ได้ทั้งของแข็งและหลอมเหลว ผลิตภัณฑ์นี้ได้มาโดยการกระทำทางกลกับมัน สำหรับวัสดุแข็ง สามารถทำได้ทั้งการเจียร ขัด เจียร บด

ทองแดงหลอมเหลวกลายเป็นผงโดยการบดกระแสของมันด้วยแก๊สหรือน้ำ วิธีนี้ช่วยให้คุณได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างเป็นธรรม นอกจากนี้ การใช้เทคนิคนี้ทำให้สามารถผลิตผงที่มีอนุภาคขนาดและรูปร่างตามจำนวนที่กำหนดได้

วิธีทางเคมีกายภาพ

เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ วัตถุดิบจะได้รับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีอย่างลึกซึ้ง ส่วนใหญ่มักเป็นกระบวนการละลายตามด้วยการกู้คืน เรียกว่าการประสาน โดยปกติ เมื่อใช้เทคนิคนี้ ผงทองแดงจะถูกสะสมโดยใช้โลหะที่มีค่าน้อยกว่า เช่น เหล็ก

ในวิธีการผลิตหม้อนึ่งความดัน Cu จะถูกรีดิวซ์จากสารละลายของเกลือที่มีไฮโดรเจน ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นที่องค์กรในเวลาเดียวกันที่อุณหภูมิและแรงกดดันที่สูงขึ้น

วิธี hydroelectrometallurgical มักใช้ในการผลิตผงทองแดง ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์ได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตที่เป็นน้ำโดยใช้แอโนดที่ละลายน้ำได้ (ภายใต้เงื่อนไขบางประการ) ขั้นตอนนี้ดำเนินการในอ่างน้ำแบบถังพักที่มีการปล่อยผงแป้งที่ต่ำกว่า พื้นผิวของภาชนะดังกล่าวมีความทนทานต่อกรดวัสดุ

แอปพลิเคชั่นหลัก

ผงที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมสมัยใหม่นั้นส่วนใหญ่แล้วจะปลอดสารพิษ ไม่มีกัมมันตภาพรังสี ไม่ระเบิด และแม้แต่ไม่ติดไฟ ดังนั้นขอบเขตการใช้งานจึงค่อนข้างกว้าง ส่วนใหญ่มักใช้ผลิตภัณฑ์โลหะที่ไม่ใช่เหล็กนี้ในการผลิตโลหะผง

นอกจากนี้ วัสดุนี้ใช้กันอย่างแพร่หลาย:

• ในอุตสาหกรรมสี;
• ในอุตสาหกรรมเคมี;
• ในโลหกรรมทั่วไป;
• ในอุตสาหกรรมถ่านหินไฟฟ้า
• ในไมโครอิเล็กทรอนิกส์;
• ในอุตสาหกรรมยานยนต์;
• ในอุตสาหกรรมการบิน;
• ในนาโนเทคโนโลยี;
• ในเครื่องมือ

ในการผลิตสีประเภทต่างๆ ผงทองแดงใช้เป็นเม็ดสี ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา ใช้สำหรับกระบวนการฉีดพ่น วัสดุนี้ยังใช้ในการผลิตอิเล็กโทรดคาร์บอนด้วย

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ มีการใช้ผงโลหะ เช่น ในการผลิตยางรถยนต์ เช่นเดียวกับชิ้นส่วนป้องกันการสึกหรอ

ในโลหะผง วัสดุดังกล่าวใช้เป็นหลักในการผลิตผลิตภัณฑ์ซินเตอร์ประเภทต่างๆ เป็นได้ ตัวอย่างเช่น แหวนทุกชนิด บุชชิ่ง เป็นต้น

การจำแนกประเภทผง

อุตสาหกรรมสมัยใหม่ผลิตผงทองแดงหลายเกรด จริงๆช่วงเวลาลดราคาพบกับสินค้าประเภทนี้:

• MA และ PM ไม่เสถียร
• PMS-K - กาวที่มีความเสถียร
• PMS-A, PMS-11, PMS-1, PMS-B - เสถียรแบบเดิม
• PMU - ผงทองแดงละเอียดมาก
• PMR, PMVA - ผลิตภัณฑ์ที่มีการกระจายตัวสูง

ในการผลิตผงจากทองแดงเช่นเดียวกับวัสดุอื่น ๆ ผู้ประกอบการในรัสเซียจะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานและบรรทัดฐานบางอย่างอย่างแน่นอน

GOST 4960 สำหรับผงอิเล็กโทรไลต์: สิ่งเจือปน

ผู้ผลิตหลักของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในประเทศของเราในขณะนี้คือ Uralelectromed JSC แน่นอนว่าโรงงานแห่งนี้ยังมีการผลิตผงทองแดงด้วยไฟฟ้าด้วยการปฏิบัติตามมาตรฐานที่กำหนดโดยมาตรฐานของรัฐอย่างเคร่งครัด GOST 4960 ควบคุมการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ดังกล่าวในรัสเซียในวันนี้ เอกสารนี้ ควบคุมปริมาณสิ่งสกปรกในวัสดุของเกรดเฉพาะ

ตัวอย่างเช่น ผง PMS-B ทองแดง ควรมี:

• เหล็ก - ไม่เกิน 0.018%;
• สารหนู - 0.003%;
• ตะกั่ว - 0.05%;
• ออกซิเจน - 0.10%;
• สารประกอบของโลหะกรดซัลฟิวริก (แปลงเป็นไอออนซัลเฟต) - 0.01%;
• เผาสารตกค้างเมื่อใช้รักษากรดไนตริก - 0.04%.

ตรงตามข้อกำหนดในการผลิตผงทองแดง PMS-1, 11, A(ไม่รวมเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจน)

ผลิตภัณฑ์ของแบรนด์ PMS-N และ PMS-K ไม่ควรเกิน:

• เหล็ก - 0.06%;
• ตะกั่ว - 0.05%;
• พลวง - 0.005%;
• สารหนู - 0.003%;
• สารประกอบกำมะถัน - 0.01%;
• ออกซิเจน - 0.5%;
• เผาที่เหลือ - 0.05%.

เศษส่วนมวลของทองแดงตามที่กล่าวไปแล้วตามมาตรฐาน ผงอิเล็กโทรไลต์ทุกเกรดควรมีอย่างน้อย 99.5%

คุณสมบัติอื่นๆ

ตาม GOST 4960 องค์กรต่างๆ ต้องปฏิบัติตามองค์ประกอบทางแกรนูลเมตริกของผลิตภัณฑ์ของตน เช่นเดียวกับความหนาแน่นรวม ตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้กำหนดโดยตารางพิเศษ

ความหนาแน่นของผงทองแดงควรเป็น:

• 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 ยังควบคุมพารามิเตอร์อื่น ๆ ของผงด้วย:

• สำหรับเกรด PMS-V กำลังอัดดิบไม่ควรน้อยกว่า 60 kgf/cm2;
• ผง PMS-B ควรมีการไหลขั้นต่ำ 36 วินาที

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์แบรนด์ PMS-A:

• ควรแตกต่างกันไปตามพื้นที่ผิวจำเพาะอนุภาค 1,000 ถึง 1700 ซม./กรัม
• ไม่ควรมีความต้านทานไฟฟ้าสูงกว่า 20 10 โอห์ม m;
• ควรมีอนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางไม่เกิน 10 ไมครอนตั้งแต่ 25 ถึง 60%

ไม่อนุญาตให้มีก้อนหรือสิ่งแปลกปลอมในผงทองแดงของ PMU, PMS ฯลฯ ตามกฎของ GOST รูปร่างของอนุภาคทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวต้องเป็นเดนไดรต์

กฎข้อบังคับอื่นๆ

เอกสารหลักที่ควบคุมการผลิตผงทองแดงคือ GOST 4960 อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี ในการผลิตวัสดุดังกล่าว ผู้ผลิตอาจได้รับคำแนะนำจากเอกสารกำกับดูแลอื่นๆ

ตัวอย่างเช่น ผง PMU ละเอียดมากมักผลิตขึ้นตามกฎของ TU 1793-001-00316079-2004 ตามเอกสารนี้ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวต้องมีความบริสุทธิ์ทางเคมีอย่างน้อย 99.999% ความบริสุทธิ์ของไอโซโทปควรเป็น Cu65-30, 91+Cu63-69, 09.

ควบคุมข้อกำหนดและรูปร่างของอนุภาคผง PMU ตามเอกสารนี้ มันควรจะเป็นทรงกลมสำหรับพวกเขา ในกรณีนี้ ตัวแป้งไม่ควรมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ แน่นอน เหนือสิ่งอื่นใด ไม่ควรมีสิ่งเจือปนจากต่างประเทศ

บรรจุภัณฑ์

ผงทองแดงสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมมีจำหน่ายที่ตลาด ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในถังเหล็กพิเศษที่เรียงรายไปด้วยถุงพลาสติก ปริมาณของคอนเทนเนอร์ดังกล่าวมักจะเป็น 25.45 dm3 เพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์ระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษาถุงพลาสติกถูกมัดเป็นสองเท่า

ในบางกรณี ผงทองแดง PMS-1, A, B, ฯลฯ สามารถจำหน่ายออกสู่ตลาดในภาชนะโพลีโพรพิลีนชนิดนุ่มพิเศษ ไลเนอร์โพลีเอทิลีนยังมีให้ในภาชนะดังกล่าว อย่างไรก็ตาม บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้สามารถใช้ได้โดยผู้ผลิตเมื่อตกลงกับผู้บริโภคล่วงหน้าเท่านั้น

ผงทองแดงอยู่ในประเภทอันตรายที่สี่ ความผันผวนของอุณหภูมิหรือความชื้นสูงไม่มีผลในทางลบโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงอนุญาตให้ขนส่งวัสดุดังกล่าวโดยวิธีการขนส่งใดๆ