铜粉用于润滑

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铜粉填充四氟 化学分析

铜粉填充四氟 化学分析

铜粉填充四氟化学分析聚四氟乙烯材料常因其不耐磨、力学性能欠佳和易蠕变等缺陷,需要通过加入填充材料来改善其性能。

而加入一定数量的锡青铜填充是一种常用的方法。

锡青铜粉填充聚四氟乙烯制品能大大改善聚四氟乙烯的导热性、耐磨性和耐压性能。

加入锡青铜粉,其复合材料的承载力会加大;摩擦系数提高;降低了复合材料的磨损耗量,也就是加大了耐磨性;改善制品的导热性能,可制作成板、棒、管及其它异型零部件。

那么铜粉的粒径、形状和质量性能,以及加入的铜粉比例、操作方法等对填充制品有什么影响呢?聚四氟乙烯中加入铜粉相对于四氟树脂中加石墨来说,其硬度相对说要硬一点,但耐磨性能加石墨要优于加铜粉,且加入石墨的复合材料其摩擦系数也优于铜粉填充四氟。

铜粉填充聚四氟乙烯如同比例的铜粉填充四氟,铜粉粒径越小,其拉伸强度和伸长率会增加,而硬度或抗压会随着粒径变小而稍有减小;铜粉粒径越大,复合材料制品的耐磨性能差一些;另外不规则粒径铜粉填充四氟制品具有较好的力学性能,而圆形粒径铜粉相对来说具有更好的耐磨性;填充铜粉在复合材料中的比例加大其制品拉伸强度和伸长率会下降,然而其硬度和抗压性会提高,整体比重也加大。

铜粉本身属于一种软性金属,摩擦时不容易损伤对偶件,散热效果较好更适合于摩擦生热的工作环境。

青铜粉中含有一定量的锡、锌和铅,铅具有相对密度大,线膨胀系数大,导热性低,电阻率高的特点,但铅具有良好的润滑能力。

锡和铜的结合使得制件强度提高、耐磨性好,并且摩擦系数稳定等特点。

铅和锌具有较好的减磨性,是良好的润滑剂。

那么我们制作铜粉增强聚四氟乙烯制品时,应该选择加入多少比例的铜粉呢?按一定量比加入锡青铜粉的聚四氟乙烯树脂经高速混合后,成为均匀的混合粉料,然后把混合料按核算好的制件重量称量,加入的模具中,在这个过程中我们加工通常都是手工操作,把粉料加入模具可能会产生振动和搅动粉体,由于锡青铜粉的比重比聚四氟乙烯树脂的比重高出数倍,所以的操作中可能会使混合均匀的聚四氟乙烯铜粉填充材料中的铜粉往下沉,从而在烧结后出现花斑状的填充制品,所以加工铜粉填充四氟制品,要尽量轻放轻拿,谨慎操作。

微纳米铜粉的水热法制备及摩擦学性能研究

微纳米铜粉的水热法制备及摩擦学性能研究

微纳米铜粉的水热法制备及摩擦学性能研究尹贻彬;邵鑫;刘坤坤;崔瑞婷【摘要】Uniform cupper micro-nanopowders were synthesized by the hydrothermal method with cupric nitrate trihydrate,ascorbic acid,sodium hydrate and ammonia water as raw materials.The influence of the reaction time on the morphology was discussed.Structures,morphology and friction performance of the as-synthesized samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),SEM and friction testing machine.The results showed that the cupper powders have good wear-resistance performance.%以硝酸铜、氢氧化钠、氨水为原料,利用预先制备出的纳米氧化铜为模板,在水热条件下制备出了分散均匀、晶相纯净的微纳米铜粉末,研究了反应时间对产物形貌的影响,分别用XRD、SEM及摩擦磨损实验机表征制备样品的物相、形貌及摩擦学性能,结果表明制备出的微纳米铜粉末具有良好的抗磨性能.【期刊名称】《聊城大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(025)001【总页数】3页(P85-87)【关键词】微纳米铜粉;抗摩擦;水热法【作者】尹贻彬;邵鑫;刘坤坤;崔瑞婷【作者单位】聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059;聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059;聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059;聊城大学材料科学与工程学院,山东聊城252059【正文语种】中文【中图分类】TQ12金属纳米粒子因其特有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应以及宏观量子隧道效应等导致其产生了许多独特的光、电、磁、热及催化等特性,在许多高新科技领域如陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等方面有广阔的应用前景和重要价值.近年来,国内外学者在纳米粒子作润滑油添加剂方面做了大量研究工作[1-7]. 纳米金属粒子的良好性能引起了科学家的极大兴趣,目前制备纳米金属粒子的研究方法包括反相微乳液法、水热法、化学还原法、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电化学沉积、溶胶一凝胶过程、溶液的热分解和沉淀,模板法等化学方法,其中模板法因具有实验装置简单、操作容易、形态可控、适用面广等优点,近年来引起了人们的极大兴趣.纳米铜具有多种形貌,如球形、纺锤形、薄片形、椭球形、线形、棒形.其制备方法也比较多,如蒸发冷凝法、γ射线辐射-水热结晶联合法、机械化学法、溶胶-凝胶法、液相化学还原法、水热法、电解法、铵盐歧化法、等离子法、水雾化法等.如陈庆春[8]就以一种六元脂肪族醇还原CuSO4制得了铜纳米棒及铜纳米线,盘荣俊等[9]用KBH4及乙二醇还原剂制得了铜纳米颗粒.1 实验部分1.1 实验材料硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O,AR,天津大茂化学试剂厂),十二烷基硫酸钠(SDS,AR,天津市科密欧化学试剂有限公司),氨水(NH3·H2O,AR,烟台三和化学试剂有限公司),抗坏血酸,氢氧化钠(AR,天津市科密欧化学试剂有限公司).1.2 实验过程取2mmol硝酸铜溶解于40mL蒸馏水,搅拌中加入1:1(体积比)的氨水,使溶液由混浊变为透明的深蓝色,然后加入SDS.将0.16g氢氧化钠用10mL蒸馏水溶解,在搅拌中将氢氧化钠溶液缓慢加入硝酸铜溶液中,混合后的溶液继续搅拌5min后转移至带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中在180℃保温4h,然后将混合液取出,在搅拌中加入适量抗坏血酸继续搅拌一定的时间,分别用蒸馏水和无水乙醇将产物洗涤,室温下空气中干燥24h,得到暗红色粉末待用.1.3 样品表征采用德国BRUKER D8ADVANCE X射线衍射仪对粉体的晶相组成进行分析.测试条件:加速电压为40kV,管电流100mA.采用日本JSM-6380LV扫描电镜观察不同的热处理工艺条件下获得粉体的显微形貌,测试加速电压20kV.2 结果与讨论2.1 XRD分析所得样品的XRD图谱如图1所示,从图中可以看出,微纳米铜粉在衍射角(2θ)为43.297°、50.433°和74.130°处显示出衍射强峰,这些衍射峰分别归属于金属铜(fcc)的(111)、(200)和(220)的晶面衍射.这些衍射峰很窄,说明金属铜是晶态的.另外,在图谱上除金属铜的衍射峰外没有其它物质的衍射峰出现,说明所制备的微纳米铜粉末纯度高.图1 样品XRD图谱图2 纳米氧化铜的SEM照片2.2 SEM分析直接从水热釜中取出离心洗涤所得样品的SEM图片如图2所示,从图中可以看出,水热法制备的微纳米氧化铜粒径均匀,形貌为椭球形,约200nm,可以作为纳米铜制备的模板使用.加入抗坏血酸后不同搅拌时间所得样品的形貌照片如图3所示,从图中可以看出,搅拌时间对产物形貌的影响不大,均得到了粒径小于100nm的铜粒子,搅拌时间6h所得样品的形貌最为均匀,说明反应时间的延长不利于纳米铜粒子的均匀形核.与图2相比较,微纳米铜粉尺寸比氧化铜要小的多,分散均匀.图3 微纳米铜粉的SEM (A:3hB:6h;C:9h;D:15h)2.3 摩擦性能测试铜粉超声分散在基质油中,摩擦学行为测试在MS2800四球摩擦磨损试验机上进行,除特殊注明外,长磨试验条件均为:负荷294N,转速1 450r/min,时间30min,室温.所用钢球为上海钢球厂生产的GCr15二级钢球,直径为12.17mm,硬度为HRC 59-61.摩擦因数μ与磨斑直径WSD值均为3次试验的平均值.表中显示,当纳米铜添加剂质量分数为3.0%时,其WSD最小,为液体石蜡的78.13%,随添加剂量的增加,WSD值逐渐降低,所制备的微纳米铜粉具有一定的抗磨能力.表1 微纳米铜粉添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能?3 结论在水热条件下,较短时间内,利用纳米氧化铜为前驱体,抗坏血酸为还原剂,制备出了粒径均匀的微纳米铜粉末,在液体石蜡基础油中,质量分数为3%的添加量能起到很好的抗磨作用.参考文献【相关文献】[1] Dong J,Chen G.A new concept-formation of permeating layers from nonactive antiwear addition[J].Lubr Eng,1994,50:17-22.[2] Tatasov S.Study of friction by nanocopper additives to motoroil[J].Wear,2002,252:63-69.[3]夏延秋,冯欣,冷曦,等.纳米级镍粉改善润滑油摩擦磨损性能的研究[J].沈阳工业大学学报,1999,21(2):101-103.[4]赵彦保,张治军,党鸿辛.锡纳米微粒的热性能研究[J].河南大学学报,2003,33(1):41-43.[5]胡泽善,王立光,黄令,等.纳米硼酸铜颗粒的制备及其用作润滑油添加剂的摩擦学性能[J].摩擦学学报,2000,20(4):92-295.[6]党鸿辛,赵彦保,张治军.铋纳米微粒添加剂的摩擦学性能研究[J].摩擦学学报,2004,24(2):185-187.[7] Zhou Jing-fang,Zhang Zhi-jun,Wang Xiao-bo,et al.Investigation of the tribological behavior of oil soluble Cu nanoparticles as additive in liquid paraffin [J].Tribology,2000,20(2):123-126.[8]陈庆春.铜纳米棒和纳米线水热还原制备的条件选择[J].精细化工,2005,22(6):417-419.[9]盘荣俊,孙春桃,何宝林,等.溶剂稳定的铜纳米颗粒的制备[J].化学与生物工程,2006,23(11):13-15.。

水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉的研究

水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉的研究

水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉的研究王虎【摘要】为了制备颗粒尺寸在纳米级、大小分布均匀的纳米铜粉,采用水合肼化学还原硫酸铜的方法,并利用扫描电镜(SEM),Image-Pro Plus软件、铜离子浓度测定仪等测方法测量纳米铜粉的颗粒尺寸和铜离子的转化率.结果表明,碱性条件下,水合肼化学还原硫酸铜制备纳米铜粉满足化学反应的热力学和动力性条件;制备纳米铜粉最佳的实验参数,水合肼浓度为1.5 mol/L、CuSO 4·5 H 2 O的浓度为0.5 mol/L、EDTA和PVP质量比为3:2(EDTA浓度为30 g/L、PVP浓度为20 g/L)、反应溶液的pH值为12、反应温度为60℃、反应时间为30 min;在此条件下,获得颗粒大小均匀、颗粒尺寸为50.2 nm的纳米铜粉,Cu2+的转化率达到98.2%.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2019(050)007【总页数】5页(P07066-07070)【关键词】纳米铜粉;水合肼;颗粒尺寸;转化率【作者】王虎【作者单位】中铝材料应用研究院有限公司铜合金研究所,北京 102209;北京理工大学材料学院,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TF1230 引言纳米铜粉具有尺寸小、比表面积大、表面能高等特点,从而表现出优异的光、电、热、以及化学性质。

纳米铜粉可作为高效的催化剂,应用于冶金、石油化工、汽车工业中[1-3],而且是一种优异的固体润滑剂[4]。

此外,纳米铜粉是制备纳米晶铜的原料[5],纳米晶铜的强度比一般粗晶铜可提高10倍以上[6],一旦解决了纳米晶铜韧性较差的问题,将在工程结构材料上获得广泛的应用。

纳米铜粉的制备包括物理法和化学法[7-8],其中物理法制备纳米铜粉具有工艺稳定、产量高、环境友好等优点[9],但是制备出的纳米铜粉表面活性较高,在后期处理过程中很容易因氧化而变质[10]。

工业上常用化学法还原法制备纳米铜粉,使用还原剂(水合肼、硼氢化钾、草酸等)在溶液中还原硫酸铜、硝酸铜、氯化铜等[11-14]。

正交实验法优化纳米铜粉制备工艺参数

正交实验法优化纳米铜粉制备工艺参数
维普资讯
第6 O卷
第 3期
有 色 金

Vo .6 1 0,No. 3
Au u t 2 0 0 8 g s
20 0 8 年 8 月
NOle r u e as I{r o sM t l

正交实验 法优化纳米铜粉制备工艺参数
在恒 温水 浴 中 , 将装 有 配制 好 的硫 酸 铜与 P VP 混合溶 液 的烧 杯 置 于水 浴 槽 中 , 先 配 好 的 次磷 酸 预 氢钠溶 液采 用 碱 式滴 定 管 缓 慢加 入 , 断搅 拌 。随 不 着时 问推移 , 观察 到混 合 溶 液 的颜 色 都 是 由蓝 色逐 渐 变化 到蓝 绿色 、 墨绿 色 、 黄绿 色 、 黄色 , 土 最后 达到
前 , 纳米 铜粉 的所有 制备 方法 中 , 在 以液相 还原 法制 备 纳米 铜粉 的研 制较 为活 跃 , 主要是设 备简 单 、 工艺 流程短 、 产成本 低 、 易 工业化 生 产[ ] 生 容 。
1 实验 方 法
1 1 仪 器 和 试 剂 .
试 验所用 仪 器 主要 有 P S一3 H C型 酸 度 计 、 HH
关注 的金 属钠 米粉 体 , 于小 尺 寸 效 应 、 面效 应 、 由 表 量子尺 寸 效应 和量 子 隧 道效 应 , 而表 现 出不 同 于 从
浴 、 定 、 拌器 和 p 测定 装 置 , 备 简 单 , 滴 搅 H 设 操作 方
便, 工艺 流程很 短 。选 用 次 亚磷 酸 钠 还 原 硫酸 铜 制
磷酸钠 的摩 尔 比 、 VP与理 论 产 铜 的 质 量 比、 度 P 温
和p H值 四个 因素对 纳 米铜 粉 粒度 的影 响 。选 择 中
位径 D 和 粉体 中纳米 铜 粉 的质量 分 数 铷 为 评 o 作 判 指标 , 因素水 平 的选 配 和数据 见表 l和 表 2 。

铜粉在氟醚橡胶中作用的研究

铜粉在氟醚橡胶中作用的研究
( 京航空材料研 究院 , 京 109 ) 北 北 0 0 5

要 : 究 了氟 醚 橡 胶 中填 加 铜 粉 后 对 其 性 能 持 别 是 耐 热 性 的 影 响 ,并 对 胶 料 的 硫 化 行 为 进 行 研
了 分 析 。 结 果 表 明 : 醚 橡 胶 中 加 入 铜 粉 后 , 擦 系 数 大 幅 度 降 低 , 铜 粉 的 加 入 加 速 了胶 料 老 化 速 度 ; 氟 悖 但 X S分 析 表 明 : 粉 使 氟 醚 橡 胶 的 硫 化 交 联 以 离 子 加 成 的 方 式 为 主 。 P 铜
收 稿 日期 :0 10 — l 2 0 — 70 作 者 简 介 : 17 ( 9 2一) 女 , 蒙 古 四 子 王 旗 人 , 京 航 空 材 , 内 北
料 研 究 院 工 程 师 , 士 , 要 从 事 氟 弹 性 体 的研 究 工 作 。 学 主 *总 装 备 部 “ 五 ” 研 资 助 先 进 材 料 技 术 项 目 ;0 0年 九 预 20 底 通 过 专 家 组 验 收 , 获 A 级 ;0 2年 4月 2 并 20 0日 通 过 中 航 集 团技 术 鉴 定 。
x一射 线光 电子 能谱 分 析仪 : 国进 口。 美
1. 实 验 方 法 3
胶 料 混 炼在 XK一1 0开放 式炼 胶 机 上进 行 , 6 硫 化胶 常 温 物理 机 械性 能 及热 空 气老 化后 性 能 均 按 相关 国标进 行 测 定 。X一射 线 光 电 子 能 谱 分 析 采用 E C S A一7 0型 光 电子 能谱 仪 , Mg a作 阳 5 以 K 极 耙 , l P 真 空 度下 分析 氟 醚胶 料 及硫 化 胶 在 0 a
裹 2 X S分 析 氟 醚 混 炼 胶 、 化 胶 元 素 相 对 含 量 P 硫

自润滑滑动轴承的工作原理与技术现状

自润滑滑动轴承的工作原理与技术现状

自润滑滑动轴承的工作原理与技术现状轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类;滚动轴承工作时发生的是滚动摩擦,滑动轴承工作时发生的是面与面之间的滑动摩擦;这是两种不同的运动方式;目前国内外滚动轴承材料与制造技术都已经很成熟,而滑动轴承材料与制造技术随着设计与使用要求的不断提高也在逐步革新发展。

滑动轴承的作用是起支撑轴运转将其与轴承座间隔开来起到保护轴和轴承座的作用,其一个重要的功能就是减小摩擦系数和磨损;滑动轴承根据材料以及性能可以分为自润滑滑动轴承和一般滑动轴承,自润滑滑动轴承在工作过程中可以实现不加油或少加油,而一般滑动轴承本身不具备良好的润滑功能所以运转过程中必须加油;由于轴与滑动轴承内表面在工作过程中发生的是面对面的滑动摩擦副,运用过程中要求摩擦系数和磨损量尽可能小,这就对两个摩擦面的材料提出了较高的要求;由于轴在运转过程中要传递一定的扭矩和运动,所以对轴材料侧重点还是硬度和强度等;这就把减小摩擦的要求集中在了滑动轴承工作面材料上,滑动轴承工作面材料通常分为金属和非金属两大类,金属类有轴承合金、陶瓷质金属、铝合金--双金属、铸铁、青铜、巴氏合金等;非金属主要分为工程塑料、橡胶等;随着滑动轴承材料技术和制造技术的不断革新和进步自润滑滑动轴承成为其主流产品。

本文主要阐述的是自润滑滑动轴承的工作原理与技术现状。

滑动轴承润滑机理与极限PV值滑动轴承工作时在滑动轴承表面能形成润滑膜将运动副表面分开,滑动摩擦力可大大降低,由于运动副表面不直接接触,因此也避免了磨损。

滑动轴承的承载能力大,回转精度高,润滑膜具有抗冲击作用,因此,在工程上获得广泛的应用。

润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件,影响润滑膜形成的因素有润滑方式、运动副相对运动速度、润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等。

滑动轴承的设计应根据轴承的工作条件,确定轴承的结构类型、选择润滑剂和润滑方法及确定轴承的几何参数。

润滑膜根据润滑方式的不同可分为:流体润滑膜与固体润滑膜;流体润滑膜是滑动轴承在流体介质润滑的情况下形成的具有一定抗压和缓冲性能的润滑膜;图1为流体润滑膜的形成过程;固体润滑膜为滑动轴承工作面材料本身具有较好的自润滑性能,在工作初始阶段逐步通过磨合磨损自润滑材料逐步转移到对磨件工作表面的凹坑中而形成的坚硬润滑膜;这对对磨件工作面的粗糙度有一定的要求,一般要求在Ra0.4~1.6之间;太光洁或太粗糙度表面都不利于润滑剂转移到工作面阻碍了润滑膜的建成;对固体润滑轴承来说一般要求是磨削面4到磨光面5(参考插图2);当固体润滑膜完全形成之后,轴与轴承之间的运动实际已经转变成润滑膜与轴承之间的摩擦运动,轴实际已不直接与轴承表面接触。

纳米金属粉末的应用

纳米金属粉末的应用

文章编号: ( )纳米金属粉末的应用刘海飞 ,王梦雨 ,贾贤赏 ,王平( 北京矿冶研究总院,北京 ; 有色金属技术经济研究院,北京 )摘要:介绍了纳米金属粉末在电子、磁性材料、汽车工业、军事工业、粉末冶金等领域中的一些应用前景;简要阐述纳米金属粉末在应用中存在的如易燃、易爆、不易储运、造价高等的实际问题,以及今后的重点研究方向。

关键词:纳米金属粉末;纳米技术,纳米材料中图分类号:文献标识码:, , ,( , , ; , , )ABSTRACT : , , , , , , , ,KEY WORDS : ; ;收稿日期:作者简介:刘海飞,金属材料研究所研究员。

引言纳米材料和纳米技术是 世纪后期出现的新型材料和高新技术。

由于纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,使它与常规材料相比具有独特的优异性能。

当物质小到 时,由于其量子效应、物质的局域性和巨大的表面及界面效应,物质的很多性能会发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体、也不同于单个原子的奇异现象。

如纳米晶铜在常温下具有非凡的超塑性,这在以前是难以想像的。

应用纳米材料能使一些工艺条件得到大大改善,如在钨颗粒中加质量比的超细镍颗粒后,可使烧结温度从 降到 ,能在较低的温度下烧制成大功率半导体管的基片。

因此,纳米材料和纳米技术的研究得到世界各国、尤其是发达国家的重视。

在过去的二三十年里纳米材料和纳米技术的研究发展迅猛,科学家预言, 世纪是纳米材料的世纪,它将在科学技术上带来又一次新的革命。

一些西方国家如美、日、德等,纷纷把纳米材料的研究及其应用作为新世纪本国科学研究中重要战略发展方向,试图抢占这一 世纪科技战略制高点〔 〕。

随着纳米技术的迅速发展,各种类型纳米材料不断涌现,如纳米陶瓷粉末、纳米金属材料、纳米金属、纳米化合物、纳米生物材料等。

在这些材料中纳米金属材料是重要的部分,伴随纳米金属粉末的制备技术不断革新和发展,纳米金属粉末开始在一些工业领域中得以实用,并发挥着不可估量的作用。

铜合金粉生产工艺的应用及发展

铜合金粉生产工艺的应用及发展

Academic Forum416 铜合金粉生产工艺的应用及发展李养杰(杭州市富阳鸿源再生资源利用有限公司,浙江 杭州 311400)摘要:本文主要是分析铜合金粉的生产工艺,介绍雾化法制备铜粉的工艺流程,同时分析铜合金粉的应用现状与发展过程,深入分析铜粉产业存在的问题,希望可以全面促进我国铜合金粉行业的发展。

关键词:铜合金粉;生产工艺;应用发展铜粉表面红色金属感,在潮湿环境下容易氧化,表面活性、导热性与导电性均比较高。

粉末冶金技术的快速发展,铜和铜合金粉末开始应用于家电行业、汽车领域、航天航空领域,可以生产和制造粉末冶金零部件,例如金刚石工具、摩擦材料、含油轴承、射孔弹与化工催化剂。

此次研究主要是论述雾化法制作铜粉末的生产工艺,同时针对铜合金粉的应用与未来发展提出建议。

1 铜合金粉生产工艺概述 铜与铜合金粉产品种类比较多,包含铜合金粉末、雾化铜、电解铜粉,包裹粉末与超细铜粉等。

制备工艺包含还原/机械破碎法、电解法与雾化法。

1.1 电解工艺 电解工艺的应用实践比较长,技术工艺成熟度高,可以制作高电负性金属粉末、高纯金属超微粒,因此被应用于高产品纯度的高纯铜粉中。

然而电解工艺也存在弊端与不足,能源消耗大,成本费用高,整个工艺操作比较复杂,无法生产出普通型铜合金粉。

1.2 还原/机械破碎工艺 在金属粉生产期间,多应用还原/机械破碎工艺,例如镍粉、铁粉、钨粉、铜粉等。

部分制取难度高的粉末,例如锆粉、钽粉、铌粉等,也可以通过还原/机械破碎工艺制取。

还原法制备粉末具备较宽的粒度范围,可以达到纳米级和微米级。

按照实际需求,可以将粉末制作为不同状态,例如复合粉末、针状和球状等。

然而还原/机械破碎工艺也存在技术缺陷,粉末制取工艺中日益容易混合杂质。

1.3 雾化工艺 通过雾化工艺生产铜粉时,可以将金属锭、废铜合金零部件作为原材料,之后通过精炼工艺,采用水和高压气体作为雾化介质,将熔体破碎为粉,通过还原后处理与分级工艺,获得铜合金粉,且松装密度与粒度均可以调整。

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铜铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。

还有很好的延展性。

导热和导电性能较好。

铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。

但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,这叫铜绿。

可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。

容易被碱侵蚀。

晶体结构:等轴晶系,结构中铜原子按立方最紧密方式排列,又称铜型结构。

铜粉健康危害:大量吸入铜烟雾可引起金属烟热。

患者有寒战、体温升高,伴有呼吸道刺激症状。

长期接触铜尘的工人常发生接触性皮炎和鼻、眼的刺激症状,引起咽痛、咳嗽、鼻塞、鼻炎等,甚至引起鼻中隔穿孔。

长期吸入尚可引起肺部纤维组织增生。

环境危害:对环境有严重危害,对水体、土壤和大气可造成污染。

燃爆危险:本品可燃,粉尘具刺激性。

YH-120超微细高纯球型铜粉产品价格:580元/公斤最小起订:1公斤供货总量:1000公斤■产品质量优势:YH-120超微细铜粉作为铜粉领域的新品,与目前市场上传统工艺生产的铜粉相比较具有:l 粒度更细:可达到18000目以上;l 化学法生产铜粉纯度高:可达到99.94%以上;l 粒度分布集中、结晶度大、粒子的球型度更好。

■产品用途:l YH-120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;l 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;l 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。

l 在方兴未艾的抗摩擦与润滑油领域,铜粉是最好的的导热、抗磨减摩性能来提高润滑油的导热与自修复性能,会促进润滑油领域的更新换代。

YH-120产品质量指标:产品包装:0.5公斤、1公斤、5公斤(用抗氧化剂浸润,内塑袋外塑瓶);10公斤(氮气保护密封瓶装)普吉微米级超微细铜粉将引发摩擦润滑材料产业一场新的变革一、变滑动摩擦为滚动润滑将是减磨润滑材料发展的一个重要方向节能、环保与气候变化已成为人类面临的共同问题,更成为经济发展的一个热点。

目前,全世界三分之一的能源被消耗在了摩擦损耗上,尤其是在石油煤炭资源日趋紧张、原料价格不断上涨、环保压力越来越大的大环境下,市场对润滑减磨材料提出了更高、更多的要求,具有更好润滑性能、更长使用周期、并具有自修复性能的润滑油、润滑脂正在不断涌现,成为市场追逐的热点。

工业机床的加工精度多数在一丝以上(相当于10微米),若从1微米这个角度看,承负机械动力传输的转动轴是严重扭曲的,轴瓦曲面也凸凹不平,这是机件产生摩擦阻力、机械磨损、能量损耗、噪音以及更多尾气排放的根本原因。

润滑油与润滑脂作为减磨润滑材料会在两个机械面间形成一层耐压油膜,形成滑动摩擦可大大减轻机件的摩擦与损耗。

但由于润滑材料是油液体或胶体材料组成,油膜层还无法把摩擦机面完全隔离开来,特别是在冷启动、重负荷、高速条件下的直接磨损仍然比较严重,影响机器寿命。

按照机械物理原理,同样情况下滚动摩擦系数只有滑动摩擦系数的八分之一到十分之一。

如果能将机械滑动摩擦改变为滚动摩擦,大大降低摩擦系数,那么机械运转过程中能耗将大为减少,动力输出会更大、更平稳。

这种起着滚动摩擦效果的固体润滑材料已经得到行业专家的认可,并已经在市场推广应用。

固体润滑材料在低速运转时效果较好,但在高速运转时摩擦阻力上升很快,摩擦产生大量的热量,会破坏固体润滑材料并产生机械故障。

若在润滑油中添加适当比例的软质、球型固体润滑材料,滑动摩擦将改变为滚动摩擦或者以滚动摩擦为主的复合摩擦,摩擦系数将大大下降,关键是这种固体润滑材料的选择。

首先,这种固体添加剂必须物理与化学性质稳定、不与润滑材料产生化学反应破坏原润滑油体系的稳定与平衡,其次要求固体添加剂质软,不能划伤发动机与机械摩擦面,再次是颗粒大小要在1微米左右,太大会导致滤芯阻塞,太小只能起填充修复作用,而不能起到滚动效果,最后是承载能力与耐久性要强。

就这四点要求,已经把很多备选材料排除在外,基本符合要求的材料还只有金银铜铅等传统金属。

但是金与银价格太贵,只能适合特殊高端场合,铅有毒更不能使用。

由于这些金属材料质软容易团聚、粒子过细又容易吸潮氧化,以机械研磨等物理方法将其加工成1微米左右的超细粉体几乎是行不通的。

用化学还原办法,也存在着还原剂的选择、还原理论是否可行、成本的控制、产品的收集、产品质量是否稳定等一系列难题。

可喜的是,人类最早发现的金属铜就具备了固体润滑材料所应有的所有性能,如果能解决了粒子控制与抗氧化技术,微米级超微细铜粉在润滑领域的应用将有广阔的前景,给润滑产业的发展带来又一次重大变革。

二、铜粉是一种用途广泛的基础功能性材料铜是人类最早发现与广泛使用的有色金属,曾深刻影响了人类历史的发展进程,它与人们的生活和文化密切相关,金属铜及其衍生制品在现代经济产业中占有很大比重。

自上世纪八十年代,随着科学技术的进步与高技术产品发展需要,金属粉体材料产品逐步发展起来,并形成一个相对独立的产业体系,例如铁粉、铜粉、锌粉、镍粉、铝粉、银粉、铅粉等,已经发展成为很多高科技产品必不可少的功能性添加材料。

在众多金属粉体材料中,铜粉以其卓越的导热、导电、耐磨、无磁性、化学稳定性、颜色鲜艳与独特的抑菌作用,加上粉体材料的基本特性,被广泛应用于硬质合金、金刚石工具、焊接电极、摩擦材料、催化剂、涂料、导电油墨、电子、医学和生物等高科技领域,应用范围越来越广、潜力巨大,例如隐形飞机和抗电磁波干扰专用设备使用的抗电磁波干扰涂料均添加了超细铜粉。

目前全世界普通铜粉的产量与需求量已超过十多万吨,并以每年20%以上的速度递增,规模已仅次于铁粉,且产品价格较高(市场价格在每吨7~30万元不等)。

三、普吉微米级超微细铜粉的研究开发用途更广、价值更大的微米级超微细铜粉(相当于18000目以上)的理论与应用,已经由专业院所的科研人员做了大量工作,在摩擦润滑材料中的作用效果非常明显。

纳米铜粉在实验室的研究开发也取得了实质性进展,但是仍然存在着原料成本高、材料有毒、再处理困难、产品收率低等难题,还不能实现大规模工业化生产,特别是直接影响了下游产品的开发与应用,例如英国进口的超微细铜粉每克50元,相当于5000万元/吨。

重庆普吉化工科技人员,历时两年多,依据企业长期从事粉体材料加工与产品开发的经验积累,在重庆大学化工学院周志明教授的支持下,对铜粉加工技术进行了长期的跟踪与系统研究,首先把主攻方向放在了化学还原材料的选择上,为降低成本与还原材料的环保治理,进一步开发了循环化学还原技术,为控制铜粉粒径利用了公司一项水解专利技术,特别是超微细铜粉抗氧化技术问题的最后解决,为实现直接用硫酸铜大规模生产微米级超微细铜粉铺平了道路。

微米级超微细铜粉生产技术的研发成功,填补了铜粉产品家族中的一项空白,更为大规模工业化生产打开了方便之门。

这种微米超微细铜粉在医药、催化剂、电子材料、特种涂料、润滑材料、摩擦材料等领域都有很好的应用前景,市场潜力巨大,在摩擦润滑与自修复领域的应用只是其中的一部分。

四、微米级超微细铜粉在摩擦润滑材料中的应用十余年来,纳米铜粉在摩擦润滑领域应用研究取得了重大进展,纳米铜粉作为一种功能性添加剂,大大改善了润滑油的导热、耐磨、自修复性能,据报道国外已经有添加了纳米铜粉的润滑油销售。

但由于纳米铜粉生产成本极高,只有修复作用而没有润滑效果,颜色呈黑色与废机油相似,纳米铜粉易氧化成黑色氧化铜,关键是还没有足够的纳米铜粉供应市场,所以添加了纳米铜粉的润滑油还没有得到普遍推广。

普吉微米级铜粉作为润滑油添加剂(更确切地说,微米级超微细铜粉是与润滑液按一定比例配合成为固液双组分润滑剂),将改传统的滑动润滑为滚动与滑动复合润滑,摩擦系数将大大下降,润滑效果明显,比现在市场上高档润滑油的润滑与修复效果更好。

在摩擦面自修复方面,分散性、成型性极好的0.5~1.5um超微细铜粉,在润滑过程中会有效填充到机械加工与损伤面的凹处,实现对机件的填充修复,相当于提高了精密机床的加工精度(上升一个数量级),降低摩擦系数;在摩擦面的保护方面,润滑油中含有数百万个微米级超微细铜粉弹性颗粒(铜粉软体加上弹性包膜层),据理论推算每个微米级铜粉颗粒可以承受150公斤以上的压力,这样在冷启动与高负荷状态下均能减少机械面之间的直接接触与摩擦损耗,从而保护并延长了发动机等的使用寿命;在提高润滑性能方面,这数百万个微米级超微细铜粉,相当于若干滚珠,直接改滑动摩擦为滚动摩擦,摩擦系数大大降低,在启动与加速时动力消耗大大下降,自然实现了节油与节能;在导热与安全运行方面,由于摩擦阻力的减少,润滑油的热量产生也减少,加上铜粉本身也是极好的导热材料,在长时间、重载情况下可保持油温的稳定,因而维护润滑油的粘度指标与动力输出,有利于车辆与机器的长时间安全运行;在动力输出方面,微米级超微细铜粉在润滑油中可作为密封填充材料,加上微米级铜粉的填充修复效果和润滑油粘度适量增加,液压系统的密封与保压效果进一步提高,动力输出明显增加;在润滑油使用寿命方面,由于润滑效果的提升与密封性能的改善,润滑油的循环频次大大下降,加上润滑油温的稳定,大大延长了润滑油的使用寿命;在相容性方面:超微细铜粉经过了无机与有机表面处理,外包膜有机层与润滑油有着很好的相容性与分散稳定性;在流动性方面,微米级超微细铜粉的最大粒径不超过1.5微米,低于滤油器滤芯5微米的孔径,与润滑油的添加比例也不高,将微米级超微细铜粉按一定比例充分分散后可以超过一个月而不会分层,加上使用过程中喷油泵的压力输送与混合作用,解决了人们所担心的滤芯堵塞、供油不足的问题;在经济性方面:我们从工艺上解决了超微细铜粉的大工业生产及生产成本问题,使其产品售价大大低于纳米铜粉、银粉、金粉等。

并通过延长润滑油的使用寿命、节约燃油、减少动力消耗,进一步降低了使用成本。

在安全方面,超微细铜粉通过无机与有机处理后在潮湿空气中存放与使用,给中间客户带来很大方便,且安全、无毒。

我们依据以上原理进行了初步深加工,做成铜基润滑修复液,免费在汽车客户使用,普遍反映效果良好,在工业领域的试用工作还在进行。

按照不同社会分,我们的最终目标还是将微米级超微细铜粉作为润滑材料的添加剂,普吉主要从事微米级铜粉的研究、加工生产与技术服务工作。

五、微米级超微细铜粉在润滑修复领域的市场前景微米级超微细铜粉一方面属于高科技含量功能性粉体材料,可满足高端、高科技产品的需求,另一方面在机械加工精度提高及在摩擦润滑与修复方面,当属于广泛用途的基础产品。

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