用于铜-石墨电刷的SCM高比表面积铜粉

铜-石墨电刷在电动机和发电机中传导电流。铜用来提高电刷的电导性和强度。通常,低压应用要求电刷具有较高的电导性,这可以通过增加电刷中铜的百分比来实现。但是,增加铜的含量,却会降低石墨的自润滑作用,从而缩短电刷的使用寿命。 传统上,一直使用电解铜粉来生产含有高石墨的碳刷。电刷需要高压坯强度和低电阻率,具有高比表面积和不规则枝晶结构的电解铜粉能够提供这些特性,因此电刷制造厂商在大多数情况下都选用电解铜粉。 1980年,美国最后一家电解铜粉制造厂因环保和经济问题而停产。由于电解铜粉在轴承、电刷和金属摩擦材料等传统产品应用方面不断失去市场,因此其粉末生产厂的经济规模萎缩,生产成本增加,经济活力几乎荡然无存。随着世界各地日益强调环保问题,电解铜粉生产业由于产生废酸,其生存受到严重威胁。 为了解决这些问题,SCM公司研制成功一种无环境污染的非电解工艺藉以生产各种钢粉。这些铜粉具有高比表面积和极不规则的粒状,可给压制成型式电刷带来极佳的压坯强度,而且产生的电导性能与铜-石墨电刷产品使用的电解铜粉相同。下文将这些铜粉的性能与市面上出售的两种电解铜粉进行比较。     

金属世界

电解铜粉的用途1.原料及其制造方法以电铜为原料,在硫酸铜溶液中进行高电流密度电解,在阴极析出呈树枝状的铜粉。与生产电铜的电解法相比,电解铜粉使用的溶液,铜和硫酸浓度低,但电流密度比电铜要高出几     

合金元素对汽车减震器活塞组织与性能的影响

为了将轴承滚动体研磨钢泥制得的还原铁粉应用于汽车减震器活塞的生产中,在其中加入石墨、电解铜粉及羰基铁粉等制成合金粉末,并压制、烧结成型,通过正交试验探讨石墨、电解铜粉及羰基铁粉质量分数对试样组织和性能的影响。结果表明,碳对硬度和抗拉强度的影响最大,铜的影响较小;随石墨和铜粉质量分数的增大,铁素体减少,珠光体增多;得出成分为Fe-1.2C-1.8Cu-10羰基铁粉的合金符合汽车减震器铁基粉末冶金零件技术条件JB/T 9138-1999的要求。     

铁粉和石墨粒径对Fe-C系预混合粉性能的影响

以不同粒度分布的还原铁粉及石墨为原料,采用粘结剂处理工艺制备Fe-C系预混合粉。研究了铁粉粒度分布、石墨粒径对预混合粉石墨粘结效率、松装密度、流动性以及烧结件密度、抗弯强度、硬度等性能的影响。结果表明,粒度分布均匀的铁粉有利于提高预混合粉的松装密度、流动性和压坯性能,石墨粒度为-2 000目的预混合粉中,石墨分布更加均匀,石墨的粘结效率为98.3%,其工艺性能和烧结性能更好。     

粉末冶金铜铁合金的组织与性能

分别以元素混合粉、机械合金化粉和水气联合雾化合金粉为原料,结合冷等静压成形、烧结及轧制工艺制备了Cu?5％Fe合金(质量分数),对比了三种原料粉的铜铁合金粉末形貌、微观组织、力学性能及物理性能.结果表明,铁颗粒分布均匀,元素混合、机械合金化和水气联合雾化法粉末烧结体中铁颗粒平均尺寸分别为9.4μm、1.2μm、3.5μ...     

石墨化阴极炭块制备工艺探究

本文以无烟煤为主要原料,分别配以不同比例的石油焦粉,再加入20%改质沥青,人工搅拌冷混均匀,在35 MPa压力下热模压成型成一定规格的生坯,在电阻炉中焙烧后,置于石墨化炉中进行石墨化.通过检测炭块电阻率、密度、抗压强度等参数,探究炭块制备方法对其性能的影响.     

碳纤维含量对铜-石墨电刷接触电压降的影响

为进一步改善铜-石墨复合材料电刷的导电和耐磨性, 提高其使用寿命, 研究了在通电条件下, 碳纤维含量对铜-石墨电刷接触电压降的影响. 结果表明, 在磨损初期, 随磨损时间的延长, 电刷和换向器之间将形成一层润滑膜, 它可降低电刷的粘着磨损, 但使电刷的接触电压降增加, 并维持在某个值上;随着铜-石墨复合材料电刷中碳纤维含量的增加, 电刷的接触电压降将降低;但当碳纤维含量大于0.5%以后, 电刷接触电压降基本不变, 维持在0.5 V.     

压制压力对树脂碳包覆石墨/铜复合材料显微组织与性能的影响

以电解铜粉、天然鳞片石墨、树脂及Si O2粉等为原料,采用粉末冶金方法制备树脂碳包覆石墨/铜复合材料,研究压制压力对该复合材料的组织、导电性能、力学性能以及摩擦磨损性能的影响。结果表明,随压制压力增大,复合材料中Cu相的连通性更好,石墨分布更均匀并发生严重变形成为细长条形状,Si O2更好地被夹持于铜基体之间,复合材料的密度和力学性能增加,但电导率和摩擦性能降低。随压制压力从300 MPa提高至500 MPa,树脂碳包覆石墨/铜复合材料的电导率由12.23 MS/m降低到6.67 MS/m,抗弯强度与硬度(HV)分别由57.40 MPa和22.8提高到73.95 MPa和35.22,10 h的体积磨损率由2.49×10-7 mm3/(m·N)增加到3.04×10-7mm3/(m·N)。     

高密度氧化物─碳化物复合陶瓷的反应热压

高密度氧化物─碳化物复合陶瓷的反应热压将原料粉于硬质合金或聚乙烯制成的球磨机中进行混合（研磨球由硬质合金、高纯氧化铝或氧化给制成），然后将粉末干燥过筛并保存在氮气氛中。先用钢模以ｚｚ＇ｗｒａ压力将混合粉压成样坯，然后放人石墨模中热压。热压时将试样在压...     

含油轴承用FeCu预合金粉末制备及烧结性能研究

利用扩散法制备了Fe-20Cu-1.2C预合金粉末,与相同成分的混合粉及国外进口粉进行对比,采用X射线衍射(XRD)测定扩散粉及国外粉的物相组成,采用扫描电镜(SEM)观察合金粉末的微观形貌,采用能谱仪(EDS)观察Cu元素分布情况,并制备含油轴承标准试样,研究3种原料制备的含油轴承的显微组织与烧结性能。结果表明:相较于混合粉及国外粉,扩散粉综合性能较好,流动性为35.03 s·(50 g)~(-1),氧含量为0.31%;3种粉末中,扩散粉Cu元素分布相对均匀;相较于混合粉及国外粉,利用扩散粉制备的含油轴承显微组织中Cu分布更加均匀,相同成型密度条件下,扩散粉的烧结尺寸变化率小,径向烧结尺寸变化率为-0.057%,轴向烧结尺寸变化率为-0.191%,硬度为HRB 35.6,压溃强度为324.7 MPa,与国外粉性能相当。     

Sintered copper–graphite powder compacts forindustrial applications

Abstract

Studies were made on copper/graphite based powders and sintered compacts for industrial applications. The dependence of particle shape on friction in the powder mass, compression ratio, and electrical receptivity of powder metallurgy components was studied using near spherical precipitated copper powders and angular or flakelike powders generated by mechanical comminution. Results reveal that powders with particles that are nearly spherical in shape have lower friction, lower compression ratios, and higher electrical resistivities in sintered compacts than powders with acicular or flakelike particles. Also, the effects produced by the small additions of lead and zinc (up to 2·5 wt-%) on the electrical resistivity and hardness of sintered copper–graphite compacts are also presented, and the influence of variation of briguetting pressure is discussed.     

Thermomechanical properties of electric brush materials produced from Teflon-lead metallic polymer and graphite powders

Conclusions Metallic polymer powders have been obtained which can be employed, with various carbon component additions, as starting materials for the production, by hot pressing, of electric brushes. A study was made of the thermomechanical properties of various electric brush materials of this type. The best properties were found to be exhibited by lead + Teflon + graphite metallic polymers produced by simultaneous heat treatment and subsequent hot pressing at 150°C.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 11(203), pp. 43–47, November, 1979.     

石墨的铜包覆量对自润滑材料的性能影响

采用粉末冶金方法,选取铜质量分数分别为30%和60%的铜包石墨与铜粉制备铜基石墨自润滑材料,并对不同包覆量的石墨制备的固体自润滑材料的性能进行分析。结果表明,铜包覆量为30%的石墨制成的固体自润滑材料在20N载荷下的最小摩擦因数为0.13,对应的抗压强度为192 MPa,力学性能和摩擦磨损性能好;选用包覆含量为30%的铜包石墨可以与铜粉制成减摩润滑效果好且力学性能优的固体自润滑材料。     

烧结温度对石墨/铜复合材料微观组织与性能的影响

通过超声波分散结合机械球磨湿磨法对铜粉和石墨粉进行混料,利用放电等离子烧结（SPS）技术制备石墨/铜复合材料。运用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和电导仪等表征手段,研究了烧结温度对石墨/铜复合材料的微观组织与性能的影响。结果表明:超声波分散和机械球磨湿磨法可使石墨均匀分散于铜基体,并与铜基体形成良好的界面结合。当烧结温度从700 ℃升高到750 ℃,石墨/铜复合材料的相对密度、维氏硬度、抗压强度和电导率分别提高了1.6%,6.7%,11.3%和5.3%;当烧结温度从750 ℃升高至900 ℃时,其相对密度、维氏硬度、抗压强度和电导率均呈现下降趋势。当烧结温度为750 ℃时,石墨/铜复合材料组织均匀致密,平均晶粒尺寸约为6.4 μm,相对密度为96.3%,维氏硬度（HV_0.5）为60.7,抗压强度为422 MPa、电导率为86.7%IACS,综合性能较优。      

STUDIES OF THE SINTERING AND HOMOGENIZATION OF NICKEL-COPPER COMPACTS

Abstract

Studies are described of the progress of sintering and alloying in compacts of similar compositions made from nickel-coated copper, copper-coated nickel, and mixed nickel and copper powders. Density losses observed in the early stages of sintering were lower in magnitude and were more quickly recovered in the case of the composite powder compacts. Alloying by diffusion at both 1900 and 2200°F (1040 and 1205°C) progressed most rapidly in compacts prepared from nickel-coated copper powders, and the probable reasons for this observation are discussed in detail. Electrical resistivity was used to follow homogenization of the compacts, and samples were rendered nearly 100% dense by cold working and annealing before making resistivity measurements. Resistivity / sintering-time curves for dense specimens showed no maxima of the type reported by earlier investigators for porous compacts, which were attributed to alloying effects.     

Synthesis of niobium carbides in copper melts

The production of cast composite Cu-NbC alloys by synthesizing of niobium carbides in a copper melt is studied. The processes of carbide formation are intensified by the mechanical activation of niobium and graphite powders, which are mixed with a copper melt, in a high-speed ball mill and by the action of low-frequency vibrations on copper melts.     

铜包铁粉的应用及制备

铜包铁粉是一种将铜包在铁粉表面形成包覆层的复合粉末,被用来改善铜铁混合粉末组织不均、成分偏析等问题。本文综述了铜包铁粉的应用及制备方法,介绍了机械球磨涂覆法、置换镀铜法、化学镀铜法等铜包铁粉制备技术的基本原理及研究进展,总结了铜包铁粉制备过程中存在的问题,并展望了铜包铁粉的发展方向。     

铜粉对MIM钨铜合金组织和性能的影响

采用金属注射成形（MIM）技术制备了钨铜合金,定量表征了铜粉的粉末粒度和粒形,重点研究了铜粉粒度和粒形对MIM钨铜合金组织与性能的影响。通过对比铜粉的粒径、粒度分布宽度、长宽比、粗糙度、赘生物指数和钝度等特征参数,破碎铜粉与水雾化铜粉颗粒呈枝晶状,粒径远小于还原铜粉,但破碎铜粉粒度分布宽,微观结构上的规则度、表面光滑程度以及分散程度最佳。破碎铜粉混合钨粉为原料,通过MIM技术制备钨铜注射生坯致密度高、缺陷少,烧结后钨铜合金的组织与性能最优,致密度为96.2%,硬度为235HV,抗弯强度为1 200 MPa,热导率为128 W/(m·K),电导率为30%IACS。     

电场活化烧结制备Cu-10Cr-0.5Al_2O_3复合材料

对Cu-10Cr-0.5Al2O3(质量分数,%)混合粉末及球磨复合粉末,采用电场活化烧结技术制备高强高导电铜基块体材料,并研究脉冲峰值电流和通电烧结时间对烧结材料组织和性能的影响。结果表明,随着脉冲峰值电流增大,烧结材料的相对密度和导电率均提高,相对密度最高可达99%,硬度和抗弯强度则先上升后下降。当脉冲电流峰值为2.94 kA时,烧结材料具有较好的综合性能,相对密度、硬度、抗弯强度和电导率分别为97.5%、285HV、911MPa和50IACS%;随着通电烧结时间延长,烧结材料的密度、硬度、抗弯强度和导电率均逐渐上升,但烧结时间过长会引起硬度轻微下降;对Cu-10Cr-0.5Al2O3混合粉末进行球磨虽导致烧结材料的电导率下降,但可显著提高材料的硬度和抗弯强度。     

硅黄铜预合金粉末在金刚石工具中的应用

采用气水耦合雾化法制备了含有质量分数0.4%稀土Ce的硅黄铜预合金粉末, 在680~720 ℃热压烧结预合金粉末, 获得了致密烧结体。通过洛氏硬度计测试烧结体硬度为HRB62~65, 使用万能力学实验机测试烧结体抗弯强度为530~550 MPa, 利用扫描电子显微镜观察烧结体基体微观组织为α相黄铜, 组织中还存在蠕虫状及花状的弥散银灰色(β'+γ)相。选择添加质量分数20%的硅黄铜预合金粉末配方(铁粉+铜粉+锌粉+预合金粉末)制备花岗岩切割用金刚石刀头, 与单质粉末混合配方(铁粉+铜粉+锌粉)制备的刀头相比, 添加硅黄铜预合金粉末的刀头硬度增加22%, 抗弯强度降低8%, 刀头锋利度和使用寿命整体提升, 胎体磨粒夹杂减少, 并出现大量排屑沟槽。