Polvo de cobre: producción, propósito y aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-07 20:57

El hombre ha utilizado polvos de varios tipos de metales desde la antigüedad. Por ejemplo, el oro y la plata triturados alguna vez se usaron para decorar la cerámica. Además, tales materiales se utilizaron en la pintura. En la actualidad, el polvo de cobre ha encontrado una amplia aplicación en la industria.

Qué es

En la mayoría de los casos, este polvo contiene un 99,5 % de cobre. Además, su composición puede incluir una pequeña cantidad de varios tipos de impurezas de otros metales. La mayoría de las veces es plomo, estaño y hierro. De otra manera, dicho material también se llama polvo de cobre.

Cómo se hace

Las empresas de la industria química de la metalurgia no ferrosa se dedican a la fabricación de este producto. Hay dos formas principales de producir polvo de cobre:

• mecánica;
• física y química.

Cuando se utiliza la primera tecnología, se obtiene un polvo con una composición química prácticamente invariable. El segundo método se considera algo más complicado. Cuando se aplica, el material de origen cambia significativamente.propiedades iniciales.

Método de producción mecánica

El cobre en este caso para la fabricación de polvo se puede utilizar tanto sólido como fundido. Este producto en sí se obtiene por acción mecánica sobre él. Para material duro, esto puede ser trituración, abrasión, trituración, trituración.

El cobre fundido se convierte en polvo triturando su chorro con gas o agua. Este método le permite obtener un producto homogéneo bastante puro. Además, utilizando esta técnica, es posible producir un polvo con un número dado de partículas de un tamaño y forma determinados.

Método físico-químico

Al utilizar esta tecnología, las materias primas sufren profundas transformaciones físicas y químicas. Muy a menudo, este es un proceso de disolución seguido de recuperación, llamado cementación. Por lo general, cuando se utiliza esta técnica, el polvo de cobre se deposita utilizando metales menos valiosos, como el hierro.

En el método de producción en autoclave, el Cu se reduce de una solución de su sal con hidrógeno. Tal reacción tiene lugar en la empresa al mismo tiempo a temperaturas y presiones elevadas.

El método hidroelectrometalúrgico también se usa a menudo para producir polvo de cobre. En este caso, el producto se obtiene por electrólisis de soluciones acuosas de sulfato de cobre utilizando ánodos solubles (bajo ciertas condiciones). Este procedimiento se realiza en baños tipo tolva con menor descarga de polvo. Las superficies de dichos recipientes están revestidas con material resistente a los ácidos.materiales.

Aplicaciones principales

El polvo producido por la industria moderna es, en la mayoría de los casos, no tóxico, no radiactivo, no explosivo e incluso no inflamable. Por lo tanto, el alcance de su aplicación es bastante amplio. En la mayoría de los casos, este producto de metalurgia no ferrosa se utiliza en la pulvimetalurgia.

Además, este material es ampliamente utilizado:

• en la industria de la pintura;
• en la industria química;
• en metalurgia convencional;
• en la industria del carbón eléctrico;
• en microelectrónica;
• en la industria automotriz;
• en la industria de la aviación;
• en nanotecnología;
• en instrumentación.

En la fabricación de varios tipos de pinturas, el polvo de cobre se utiliza como pigmento. En la industria metalúrgica se utiliza para procesos de pulverización. Este material también se utiliza en la producción de electrodos de carbono.

En la industria automotriz, el polvo metálico se utiliza, por ejemplo, en la fabricación de neumáticos, así como en piezas antidesgaste.

En la pulvimetalurgia, este material se utiliza principalmente para la producción de diversos tipos de productos sinterizados. Pueden ser, por ejemplo, todo tipo de anillos, casquillos, etc.

Clasificación de polvos

La industria moderna produce varios grados de polvo de cobre. De verdadmomento a la venta puedes conocer productos de este tipo:

• MA y PM son inestables.
• PMS-K - calafateo estabilizado.
• PMS-A, PMS-11, PMS-1, PMS-B - convencional estabilizado.
• PMU - polvo de cobre ultrafino.
• PMR, PMVA - producto altamente disperso.

En la fabricación de polvo de cobre, como cualquier otro material, las empresas en Rusia, por supuesto, deben cumplir con ciertos estándares y normas.

GOST 4960 para polvos electrolíticos: impurezas

El principal fabricante de este tipo de productos en nuestro país en este momento es Uralelectromed JSC. Por supuesto, en esta planta también se producen polvos de cobre electrolítico en estricto cumplimiento de los estándares estipulados por las normas estatales. GOST 4960 regula la liberación de dichos productos en Rusia hoy. Este documento, entre otras cosas, regula la cantidad de impurezas en el material de un grado particular.

Por ejemplo, el polvo de cobre PMS-B debe contener:

• hierro - no más del 0,018 %;
• arsénico - 0.003%;
• plomo - 0,05%;
• oxígeno - 0,10%;
• compuestos de metales de ácido sulfúrico (convertidos en iones de sulfato) - 0,01 %;
• residuo calcinado cuando se usa para tratar ácido nítrico - 0,04%.

Se observan exactamente los mismos requisitos en la producción de polvo de cobre PMS-1, 11, A(excluyendo el porcentaje de oxígeno incluido).

El producto de las marcas PMS-N y PMS-K no debe contener más de:

• hierro - 0,06%;
• plomo - 0,05%;
• antimonio - 0.005%;
• arsénico - 0.003%;
• compuestos sulfúricos - 0,01%;
• oxígeno - 0,5%;
• residuo calcinado - 0,05%.

La fracción de masa de cobre, como ya se mencionó, según las normas, en todos los grados de polvo electrolítico debe ser al menos 99,5%.

Otras funciones

Según GOST 4960, las empresas, entre otras cosas, deben cumplir con la composición granulométrica de sus productos, así como con su densidad aparente. Ambos indicadores están determinados por tablas especiales.

La densidad aparente de los polvos de cobre debe ser:

• SPM-B - 2.4-2.7.
• SPM-K - 2.5-3.5.
• 1 - 1.25-2.0.
• A - 1.3-1.5.
• PMS-11 - 1.25-1.9.

GOST también regula, por supuesto, otros parámetros de los polvos:

• para el grado PMS-V, la fuerza de compresión bruta no debe ser inferior a 60 kgf/cm2;
• El polvo PMS-B debe tener un flujo mínimo de 36 s.

Además, producto de la marca PMS-A:

• debe diferir en el área de superficie específicapartículas 1000 a 1700 cm/g;
• no debe tener una resistividad eléctrica superior a 20 10 ohm m;
• debe contener partículas con un diámetro de no más de 10 micras del 25 al 60%.

No se permite la presencia de grumos o cualquier inclusión extraña en el polvo de cobre de PMU, PMS, etc., de acuerdo con las reglas de GOST. La forma de todas las partículas de dicho producto debe ser dendrítica.

Qué otras regulaciones rigen

El documento principal que regula la producción de polvos de cobre es GOST 4960. Sin embargo, en algunos casos, en la fabricación de dicho material, los fabricantes pueden guiarse por otros documentos reglamentarios.

Por ejemplo, el polvo de PMU ultrafino a menudo se fabrica de acuerdo con las reglas de TU 1793-001-50316079-2004. Según este documento, dicho producto debe tener una pureza química de al menos 99,999%. Su pureza isotópica debe ser Cu65-30, 91+Cu63-69, 09.

Regula las especificaciones y la forma de las partículas de polvo de PMU. Según este documento, debería ser esférico para ellos. En este caso, el polvo en sí no debería tener una estructura en capas. Por supuesto, en él, entre otras cosas, no debe haber inclusiones extrañas.

Embalaje

El polvo de cobre para uso industrial se comercializa en el mercado, la mayoría de las veces en bidones de acero especiales forrados con una bolsa de plástico. El volumen de estos contenedores suele ser de 25,45 dm3. Para proteger el producto durante su transporte y almacenamiento.las bolsas de plástico están doblemente atadas juntas.

En algunos casos, el polvo de cobre PMS-1, A, B, etc., puede ser suministrado al mercado en envases especiales de polipropileno blando. También se proporcionan revestimientos de polietileno en tales contenedores. Sin embargo, este tipo de embalaje solo puede ser utilizado por el fabricante previo acuerdo con el consumidor.

El polvo de cobre pertenece a la cuarta clase de peligro. Las fluctuaciones de temperatura o la alta humedad no tienen ningún efecto negativo en particular. Por tanto, está permitido transportar dicho material por cualquier medio de transporte.