專利名稱：一種純銅真空蒸發(fā)制備銅粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種純銅真空蒸發(fā)制備銅粉的方法，屬于火法冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
銅粉末的產(chǎn)量?jī)H次于鐵粉、鋁粉，主要用于粉末冶金(PM)制品、金剛石工具、電碳、 顏料等行業(yè)，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。
目前，制備銅粉的主要方法有電解法、霧化法、還原法和氣相法等。電解法制備銅 粉純度高、顆粒呈樹枝狀、比表面積大、成型性能優(yōu)異，但是生產(chǎn)成本高、污染環(huán)境較嚴(yán)重， 電解粉末因其特有的性能還不能被其它工藝制備的粉末所替代；霧化法具有成分易合金 化、成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，正在取代部分電解銅粉工藝而得到應(yīng)用，但是生產(chǎn)工藝較復(fù)雜， 技術(shù)要求較高；還原法制備的銅粉純度高、比表面積大、低松裝密度等優(yōu)異性能，但是成型 性能較差、工藝復(fù)雜、污染環(huán)境；氣相法制備銅粉具有產(chǎn)品純度高，表面清潔、分散性好、粒 徑分布窄且粒度易控制等優(yōu)點(diǎn)，但是原料氣體比較昂貴，設(shè)備復(fù)雜，反應(yīng)條件較高，產(chǎn)量較 小，制備成本較高。
利用金屬銅在真空中高溫?fù)]發(fā)的特性制備銅粉的尚未見報(bào)道。 發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)制備銅粉工藝復(fù)雜、產(chǎn)量低、成本高等問題，本發(fā)明提供一種短流 程、無污染的純銅(含銅> 99. 5%)真空蒸發(fā)制備銅粉的方法，通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
—種純銅真空蒸發(fā)制備銅粉的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟A.按常規(guī)將純銅表面的氧化層及其他雜質(zhì)除去，用質(zhì)量濃度為5 20%的鹽酸浸泡純 銅5 10分鐘，再用無水乙醇沖洗1 3次，最后用蒸餾水清洗1 3次，之后真空烘干備 用；B.在真空度為2 30 的條件下，在升溫速率為20 40°C/分鐘的條件下，將步驟 A的純銅加熱升溫至1200 1250°C，保持10 20分鐘，去除純銅表面的低沸點(diǎn)雜質(zhì)，然后 再次在升溫速率為40 60°C /分鐘的條件下，升溫加熱純銅至1300 1700°C，再繼續(xù)加 熱升溫至1500 1800°C，使其成為銅蒸氣；C.在真空度為2 15Pa、溫度為100 200°C的條件下，將步驟B的銅蒸氣降溫、冷卻 至室溫，即得銅粉。
本發(fā)明所得銅粉為平均粒徑達(dá)1. 7μπι的球形、類球形或片狀銅粉，銅粉純度可達(dá) 到一號(hào)電解銅粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和一號(hào)純銅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)今電解法、霧化法、還原法、 蒸發(fā)法等方法制備銅粉的工藝，具有顯著優(yōu)點(diǎn)整個(gè)制備過程無需使用任何化學(xué)試劑，工藝 簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境無污染。


圖1為實(shí)施例1所得銅粉的掃描電子顯微鏡圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1A.將純銅表面的氧化層及其他雜質(zhì)按常規(guī)方法除去后，用質(zhì)量濃度為20%的鹽酸浸泡 5分鐘，再用無水乙醇沖洗3次，最后用蒸餾水清洗2次，之后真空烘干備用；B.在真空度為2Pa、升溫速率為20°C/分鐘的條件下，將步驟A的純銅加熱升溫至 1200°C，保持10分鐘，去除純銅表面的低沸點(diǎn)雜質(zhì)，然后再次以40°C /分鐘的升溫速率升溫 至1300°C，再加熱50分鐘，達(dá)到1500°C，使其成為銅蒸氣；C.在真空度為5Pa、溫度為100°C的條件下，將銅蒸氣迅速降溫、冷卻至室溫，即得銅粉。
所得為平均粒徑為1. 7μπι的球形或類球形銅粉，銅粉純度達(dá)到一號(hào)電解銅粉國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)及一號(hào)純銅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
所得銅粉的掃描電子顯微鏡圖見圖1。
實(shí)施例2Α.將純銅表面的氧化層及其他雜質(zhì)除去，用質(zhì)量濃度為5%的鹽酸浸泡10分鐘，再用 無水乙醇沖洗2次，最后用蒸餾水清洗1次，之后真空烘干備用；B.在真空度為20Pa、升溫速率為40°C/分鐘的條件下，將步驟A的純銅加熱升溫至 1220°C，保持15分鐘，去除純銅表面的低沸點(diǎn)雜質(zhì)，然后再次以50°C /分鐘的升溫速率升溫 至1500°C，再加熱30分鐘，達(dá)到1600°C，使其成為銅蒸氣；C.在真空度為15Pa、溫度為200°C的條件下，將銅蒸氣迅速降溫、冷卻至室溫，即得銅粉。
所得為平均粒徑為2. 5μπι的球形或片狀銅粉，銅粉純度達(dá)到一號(hào)電解銅粉國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)和一號(hào)純銅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
該實(shí)施例所得銅粉純度與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)照表
權(quán)利要求
1. 一種純銅真空蒸發(fā)制備銅粉的方法，其特征在于經(jīng)過下列步驟A.按常規(guī)將純銅表面的氧化層及其他雜質(zhì)除去，用質(zhì)量濃度為5 20%的鹽酸浸泡純 銅5 10分鐘，再用無水乙醇沖洗1 3次，最后用蒸餾水清洗1 3次，之后真空烘干；B.在真空度為2 30 的條件下，在升溫速率為20 40°C/分鐘的條件下，將步驟 A的純銅加熱升溫至1200 1250°C，保持10 20分鐘，去除純銅表面的低沸點(diǎn)雜質(zhì)，然后 再次在升溫速率為40 60°C /分鐘的條件下，升溫加熱純銅至1300 1700°C，再繼續(xù)加 熱升溫至1500 1800°C，使其成為銅蒸氣；C.在真空度為2 15Pa、溫度為100 200°C的條件下，將步驟B的銅蒸氣降溫、冷卻 至室溫，即得銅粉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種純銅真空蒸發(fā)制備銅粉的方法，它將純銅表面的氧化層及其他雜質(zhì)按常規(guī)除去后，再用質(zhì)量濃度為5～20%的鹽酸浸泡純銅5～10分鐘，再用無水乙醇沖洗1～3次，最后用蒸餾水清洗1～3次，之后真空烘干；在真空下將純銅加熱至1200～1250℃，并除去表面低沸點(diǎn)雜質(zhì)后，再次加熱使其成為銅蒸氣；在真空及100～200℃的條件下，將銅蒸氣降溫、冷卻至室溫，即得銅粉。該方法的制備過程無需使用任何化學(xué)試劑，工藝簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境無污染。
文檔編號(hào)B22F9/04GK102039418SQ20101059190
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者劉大春 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)