יישום של נחושת במטלורגיית אבקה

יישום של נחושת במטלורגיית אבקה

היישום החשוב והאופייני של אבקת נחושת טמון בתחום מטלורגיית האבקות. חומרים בתחום זה של מטלורגיית אבקות אינם מתקבלים בהתכה ויציקה, לדוגמה: פיזור מחוזק Cu-Al2O3 משמש לחיזוק וייצור אלקטרודות ריתוך (המשמשים בתחומי רכב ותעשייה אחרים), ו-W-Cu ו-Mo Cu הם גם משמש בתחום הניהול התרמי של רכיבים אלקטרוניים. חומרים כאלה צריכים לשלוט בנקבוביות שלהם. מיסבים ומסננים בעלי סיכה עצמית הם יישומים אופייניים בתחום מטלורגיית האבקה. חומרים אלה דורשים בקרת נקבוביות נאותה כדי להשיג אפקט סיכה מעולה עם תכולת שמן. להלן מבוא קצר לשימוש בנחושת במטלורגיית אבקה.

היישום העיקרי של אבקת נחושת הוא לערבב נחושת ואבקת פח לייצור חלקי ברונזה. בתחילת שנות ה-20, Metal Refinement (USMR), הממוקם באזור האוטונומי של קרטרייט של ניו ג'רזי, החל לייצר אבקת נחושת אלקטרוליטית. למפעל זה יש שטח קטן ואמבט קתודה גדול. בתקופת שיא הייצור יש במפעל האבקה כ-455 טון אבקת נחושת בחודש. באמצע ה-1980 מפעלי התכה וזיקוק אלקטרוליטי נאלצו להיסגר. עקב סגירת מפעל Kartlett, למרות שכמה מפעלים ניסו לייצר אבקת נחושת אלקטרוליטית, ארצות הברית לא ייצרה עוד מוצרי אבקת נחושת אלקטרוליטית. כיום, אבקת נחושת אלקטרוליטית מיוצרת באירופה, יפן, רוסיה, הודו ודרום קוריאה. Guangdong Dahong New Materials למדה שלחלקיקי אבקת נחושת אלקטרוליטית יש מאפיינים דנדריטים באמצעות מחקר. על ידי התאמת התהליך, הצפיפות הרופפת היא פחות מ-1g/cm3, וחוזק הירוק הוא יותר מ-35MP. על ידי התאמת תהליך השקיעה והטיפול שלאחר האבקה, ניתן להגדיל את צפיפות הצבר.

Zhongwei יכול לייצר במדויק אבקת נחושת בעלת צורה כדורית או לא סדירה באמצעות אטומיזציה של מים ותהליך אטומיזציה של גז בתוספת שיטת חיזור. תכונות פיזיקליות של אבקה אטומה (כגון צפיפות רופפת, נזילות, גודל חלקיקים וחוזק ירוק) קשורות לתנאי תהליך, כגון תוספים ספציפיים, טמפרטורת התכה, לחץ אטומיזציה, טמפרטורת הפחתת ולאחר טיפול של אבקה. לאבקה שעוברת את מבחן החיזור יש קוטר חציוני של 10 מיקרון, צפיפות רופפת של פחות מ-1.5g/cm3 וצפיפות ירוקה של יותר מ-20MP. גודל החלקיקים וטמפרטורת ההפחתה של אבקה אטומה הם גורמי המפתח לקביעת מוצר האבקה. Zhongwei מצא בדיוק שהתכונות של אבקת חיזור אטומה זהות בעצם לאלו של אבקת נחושת אלקטרוליטית ביישום. ההבדל ביישום הוא שנדרשים אבקה דנדרטית וצפיפות תפזורת נמוכה מאוד.

עיבוד מיסב שמן בסיס שמן נחושת משמן עצמי (עם נקבוביות פנימיות) הוא תכונה ייחודית של מטלורגיית אבקה. מיסבים כאלה מסוננים לצפיפות מסוימת, ותכולת השמן הנקבוביות יכולה להגיע ל-10-30 אחוזים. מיסבים אלו דורשים שימון תקופתי כדי להבטיח פעולה בטוחה במהלך מחזור החיים של הציוד. בשנת 1920, נעשה שימוש לראשונה במיסבים עם סיכה עצמית בתעשיית הרכב של ביואיק. השימוש בתעשיות אחרות הוא ניכר, ומשנה את תעשיית הציוד הביתי. ייצור מיסבים משמנים עצמיים צורך כ-55 אחוז מתפוקת אבקת הנחושת. מיסבי Cu Pb ו- Cu Pb Sn משמשים במכוניות, טורבינות, מנקי דחף וציוד משאבות תעשייתי. חומר גב הפלדה החליף את מיסבי הברונזה היצוקים והמחושלים. האבקה מכוסה על מצע הפלדה, וצפיפות מסוימת מושגת באמצעות סינטר וגלגול. הנקבוביות של המוצר הסופי היא פחות מ-0.25 אחוז.

אבקת הפליז ואבקת סגסוגת כסף ניקל מיוצרות על ידי אטומיזציה. תכולת האבץ באבקת הפליז היא 10% ~30%, ולפעמים מוסיפים עופרת כדי לשפר את התכונות המכניות. אבקת פליז שימשה במנעולים, מצביעי מכשירים וציוד נהיגה. בגלל צבעו היפה, פליז משמש למדליות מתכת דקורטיביות. חלקי מתכות של אבקת פליז במשקל 2.6 ק"ג שימשו לאחרונה בזרועות רובוטים. חוזק המתיחה וההתארכות של חלקים סינטרים עם צפיפות סינטר של 7.7g/cm3 הגיעו ל-193MPa ו-14 אחוזים בהתאמה.

בשנת 2002, על פי הנתונים המדויקים, צריכת אבקת נחושת בעולם נאמדה ב-59000 עד 64000 טון, 22000 טון בצפון אמריקה, 18000 טון באירופה ו-4500 טון במדינות אחרות. כ-55 אחוזים מאבקת הנחושת משמשת לחלקי ברונזה, 13 אחוזים מעורבבים עם אבקת ברזל לייצור חלקי מתכות אבקה, 12 אחוז משמשים לאבקת סינטר חודרת, 10 אחוז משמשים לפליז, ו-10 אחוז משמשים ליישומים אחרים כגון כמו חומרי חיכוך, כימיה, מתכות כבדות W-Cu ו-Mo Cu, ציפויים, צבעים, משחות ודיו. מספר רב של חלקי P/M מראים שלתהליך P/M יש פוטנציאל ויצירתיות רבה לשימוש בחומרים מבוססי נחושת.

על פי מצב הפיתוח הנוכחי, האבקה בגודל חלקיקים פחות מ-10 מיקרומטר מתאימה לייצור חלקים יצוקים בהזרקת אבקת מתכת. ניתן לייצר אבקת נחושת לתוך MIM תקשורת רפואית, MIM ללבוש אינטליגנטי וחלקי רכב MIM בעלי צורה מורכבת באמצעות תהליך הזרקת אבקת מתכת. למוצר זה מוליכות טובה ומוליכות תרמית. אנו יכולים להשתמש באבקת נחושת בטוהר גבוה כדי לשפר את המוליכות והמוליכות התרמית על ידי הגדלת הצפיפות הסופית של החלקים. תהליך הזרקת אבקת מתכת יכול לשפר את צפיפות אבקת הנחושת, והמוליכות והמוליכות התרמית של המוצר ישתפרו בהתאם.

למידע נוסף על נחושת בתחום מטלורגיית האבקות, נא להתייעץ עם הצוות המקצועי של zhongwei precision!