銅粉是粉末冶金制品生產(chǎn)使用的重要原料。國際工業(yè)性銅粉的生產(chǎn)開始于2o世紀(jì)2o年代，當(dāng)時使用的生產(chǎn)方法為還原銅氧化法和電解法。5o年代以后，國際上出現(xiàn)了新的銅粉生產(chǎn)方法— — 置換沉淀法和水冶法，后來，又出現(xiàn)了霧化法 。
我國于1958年開始了銅粉的試制工作。當(dāng)時進(jìn)行的是電解銅粉的生產(chǎn)試驗。60年代中期，電解銅粉試制獲得成功并投人小批量生產(chǎn)。70年代中期，我國建立了第一條電解銅粉的生產(chǎn)線。80年代至90年代，隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，銅粉用量大幅度增加。為了滿足市場需求，國內(nèi)一些大型企業(yè)通過挖潛革新和進(jìn)行技術(shù)改造，使銅粉產(chǎn)量翻了幾番。在此期間，相繼建立和發(fā)展了十多個銅粉生產(chǎn)企業(yè)，全國銅粉的生產(chǎn)能力達(dá)到4000t左右，年產(chǎn)量平均約1400t 。
銅粉的生產(chǎn)方法主要有電解法，水霧化法和氧化還原法3種。電解法生產(chǎn)歷史悠久，工藝成熟。用電解法生產(chǎn)的銅粉，具有樹枝狀的微觀形狀，還有比表面發(fā)達(dá)、純度高、成形性能好等特點，因而廣泛應(yīng)用于粉末冶金制品、電碳制品、銅基摩擦材料、金剛石制品和電工合金等生產(chǎn)領(lǐng)域，目前在我國仍有廣闊的市場。然而，用電解法生產(chǎn)銅粉有著嚴(yán)重污染環(huán)境和能耗高的缺點。
在銅粉生產(chǎn)方面，能夠替代電解法的，當(dāng)首推霧化制粉法。水霧化制粉，加上氧化還原等后續(xù)處理工藝,成功研制開發(fā)了符合環(huán)保需要的低松裝密度霧化銅粉。
霧化銅粉的工藝流程如下所示。
電解銅塊—熔煉—霧化—氧化---還原---破碎---抗氧化處理----篩分---合批—成品
1 .霧化
工業(yè)化的霧化銅粉生產(chǎn)分氣霧化法和水霧化法兩種。生產(chǎn)實踐證明，水霧化生產(chǎn)效果比氣霧化好。
2. 氧化
氧化過程對生產(chǎn)高性能低松裝密度銅粉的影響極大。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，氧化方式、氧化時間及氧化溫度對粉末的氧化效果影響很大。特別是在相同的氧化時間和氧化溫度條件下，氧化方式對氧化效果的影響尤其大。
氧化方式分為靜態(tài)及動態(tài)兩種方式。靜態(tài)氧化時，銅粉氧化速度十分緩慢，而且容易結(jié)塊；動態(tài)氧化則不然，故其氧化效果甚佳。如在5000c/3h條件下，靜態(tài)氧化銅粉動態(tài)氧化含氧量7.5%,松裝密度3.80g/cm3; 動態(tài)氧化銅粉含氧量18.7%,松裝密度2.32g/cm3。
當(dāng)然，在氧化過程中，適當(dāng)?shù)难趸瘻囟群脱趸瘯r間也很重要，這里不再論述。
3. 還原
還原過程相對比較簡單，還原溫度一般為4oo一6o0℃ ，時間60—120min。
4 .破碎
還原后的銅粉，呈塊狀，有時板結(jié)嚴(yán)重，需要破碎。但須注意，破碎方式對成品的松裝密度影響很大，它能直接影響成品的成形性能。普通滾動球磨，僅只磨15～30min，就會使松裝密度從2．49g／cm3提高到3．3g／cm3。
為了克服該問題，使用專業(yè)的破碎裝置，使用時不會提高粉末的松裝密度，而且破碎效率高，效果十分理想。
5 .抗氧化處理
銅粉由于自身特點，容易氧化，我們采用自己開發(fā)的氧化劑處理后，其抗氧化效果可達(dá)2年之久。
3 粉末性能
1 .粉末形貌
采用水霧化生產(chǎn)的低松裝密度霧化銅粉，其微觀形狀為珊瑚不規(guī)則狀，比表面發(fā)達(dá)，成形性好，能夠替代電解銅粉.
2 .粉末性能
化學(xué)成分如下:
cu: >99.8%; fe:<0.015;酸不溶物：<0.016；雜質(zhì)總和：<0.2;氫損：<0.12
工藝性能如下:
松裝密度：2.28g/cm3; 生坯密度：6.39g/cm3;生坯強度：13.45mpa;粒度分布(%/um):75um :0 ;63-75um:15.9;45-63um:21.7;45um:62.4
4 應(yīng)用結(jié)果
用水霧化法生產(chǎn)的銅粉，由于微觀形狀呈不規(guī)則狀，氧含量低，成形性好，工藝性能穩(wěn)定，故能替代電解銅粉。應(yīng)用于鐵基制品及對生坯強度要求較高的銅基摩擦材料、電碳制品中，經(jīng)過國內(nèi)幾家知名的粉末冶金和電碳企業(yè)大量使用，效果十分理想。
霧化銅粉在抗氧化效果方面比電解銅粉好，在相同條件下，霧化法銅粉抗氧化效果比電解銅粉高1倍。這一點對使用銅粉的金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)尤為重要，因為這些企業(yè)銅粉一次用量較少，因而要求粉末的保質(zhì)期長，抗氧化效果好。使用結(jié)果令用戶滿意。
5 結(jié)論
(1)使用水霧化法成功地生產(chǎn)出低松裝密度銅粉。該方法完全可以替代污染環(huán)境、能耗高的電解法，從而開辟了高性能銅粉生產(chǎn)的新工藝。
(2)水霧化法銅粉具有形狀不規(guī)則、成形性好、抗氧化性好等優(yōu)點，在應(yīng)用方面完全可以替代電解銅粉。