化学镀法制备铜-银双金属粉的研究进展

铜-银双金属粉作为单一银粉和铜粉的理想替代材料,具有成本低廉,抗氧化性能优良及抗电子迁移能力强等优点,被广泛应用于电子、机电、通讯、化工、航天等部门的电传导、电磁屏蔽、防静电等领域,受到国内外研究者的广泛关注。该文主要介绍了铜-银双金属粉的应用现状与前景,及其化学镀法的制备原理、工艺过程和影响因素,同时指出新制备工艺的开发、特效添加剂和还原剂的探寻以及化学镀反应机理应成为未来的研究热点。     

粉末对高铜含量钼铜合金均匀性的影响

本试验从粉末选择的角度出发研究了粉末对高铜含量的钼铜合金的均匀性的影响。对比所选用粉的参数包括粒度、粒度分布和微观形貌;对比不同粉在相同工艺下制备出的钼铜合金的均匀性,包括探伤结果、铜含量和金相组织。从而分析粉末对高铜含量的钼铜合金的均匀性的影响。研究结果表明,熔渗法制备高铜含量的钼铜合金时,需要在混料时添加铜粉才能充分熔渗无孔隙,并保证成分的均匀性;粉末的团聚对组织均匀性影响较大,钼粉团聚易造成钼颗粒富集,铜粉团聚易造成铜富集,从而影响高铜含量的钼铜合金组织的均匀性。     

铜合金粉生产工艺的应用与发展

介绍了国内铜及铜合金粉末的主要生产工艺,重点分析了行业发展趋势的雾化法制备铜粉的工艺过程,介绍了我国铜合金粉的应用现状及产业发展过程,针对我国铜粉产业发展存在的问题,为今后中国铜及铜合金粉末的发展提出了建议。     

以废旧电路板为原料制备超细铜粉的工艺研究

研究了一种从废旧电路板中湿法回收铜并制备超细铜粉的新工艺。首先物理分选出含铜的组分,再采用硫酸铜-盐酸-正丁胺混合体系浸出铜,萃取-反萃工艺获得CuSO_4·5H_2O晶体,以此作为制备超细铜粉的原料。后用葡萄糖预还原,再以抗坏血酸为还原剂,进行二次还原,获得200 nm至1μm不同粒径范围的超细铜粉。制备出的铜粉粒度均匀,结晶度高,分散性好,无团聚现象,实现了废旧电路板的高附加值回收利用,增加了工艺的竞争优势。     

超纯铁精矿粉直接还原制备超细铁粉

将超纯铁精矿粉气流粉碎到微米级,用氢气直接还原制备超细铁粉,利用正交实验法研究还原温度、时间、氢气流量等工艺参数对还原率的影响。结果表明:对超纯铁精矿粉还原率的影响程度从大到小依次为温度、时间、氢气流量,综合考虑生产成本,确定最佳的还原工艺参数为温度780℃、时间60 min、氢气流量0.3 L/min。在此工艺条件下得到的超细铁粉,全铁含量为98.58%,氢损0.45%,酸不溶物含量为0.19%,其化学成分符合粉末冶金用铁粉标准,一次粒度小于5μm。     

从铅银合金渣中回收铅银合金的工业化试验研究

国内外锌电积用阳极主要基材是铅银合金,在合金生产过程中会发生氧化现象,产生一定数量铅银合金渣,降低铅银直收率。为短流程、高效处理铅银合金渣,用煤粉还原渣回收铅银合金,并研究了还原温度、C/O和还原时间等工艺参数对铅银直收率的影响。结果表明,在还原过程中,温度在950~1030℃,还原时间为60 min和C/O为1.2的条件下相对较优,其铅的直收率可达89.0%,银直收率可达95.6%以上。     

直接还原碳化法制备超细碳化钨粉的工艺研究

采用三氧化钨直接还原碳化法制备超细碳化钨粉,研究了碳化温度,碳化时间及配碳量等工艺参数对合成产物的物相和颗粒形貌的影响,并对反应机理进行了探讨。结果表明,在氮气气氛下,采用直接还原碳化法制备超细碳化钨粉的最佳工艺参数为:碳化温度1200℃,碳化时间3h,配碳量0.21。     

用玉米淀粉水热还原CuO制备超细铜粉

研究了在碱性条件下用玉米淀粉水热还原CuO制备超细铜粉。通过单因素条件试验考察了温度、反应时间、玉米淀粉质量分数对高纯超细铜粉粒径的影响。试验结果表明:在温度200℃、反应时间100min、玉米淀粉质量分数25%条件下,可制备出粒径0.2~5.0μm的高纯超细铜粉。试验结果可为以其他低成本绿色环保生物质(稻秆、麦秸等)为原料,实现超细铜粉低碳化绿色生产提供参考。     

硫脲法处理银精矿的研究

以某厂湿法炼锌浸出渣浮选所得的银精矿为原料,用硫脲对其进行络合浸出,并用锌粉分步还原回收浸出液中的银和铜。结果表明,银浸出率保持在90%左右,锌粉分步还原可得到含银80%左右的银绵和含铜60%左右的铜渣。银绵经火法处理得粗银锭,再经电解可得精银,二次还原后液可直接返回浸出流程,可使硫脲得到循环利用。经生产中试,该工艺可应用于工业生产并取得较好的经济效益。     

电解铜粉生产工艺的研究

研究了直接利用紫金山金铜矿的铜矿细菌浸出反萃含铜溶液生产电解铜粉的新型工艺。讨论了电流密度、还原温度和不同抗氧化剂处理等对电解铜粉生产工艺的影响,结果表明:直接利用细菌浸出反萃含铜溶液不仅能够生产出合格的铜粉,而且可以有效地提高矿产资源的利用率和节约能源。     

机械合金化法制备(Ag-Cu28)-xSn合金的结构和性能研究

利用机械合金化法制备(Ag-Cu28)-xSn系合金粉末,借助差示扫描量热仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等,研究了Sn含量对合金熔化温度、球磨时间对合金粉末的物相组成及显微结构的影响。研究表明:Sn对合金的熔化温度有显著影响,随Sn含量增加合金熔化温度下降趋势减缓;当Sn含量为30%时,合金熔化温度最低为539.3℃。球磨40 h时,(Ag-Cu28)-30Sn粉料合金化完全,其物相组成为Ag4Sn、Cu3Sn和Cu6Sn5。球磨初始阶段(Ag-Cu28)-30Sn粉料颗粒异常长大,球磨至40 h时合金化完成,颗粒断裂和焊合达到平衡,合金粉末粒度均匀,平均粒径约为5~10μm。     

焊料合金粉在熔化过程中的氧化分析

运用热力学和动力学的氧化原理,对焊料合金粉熔化时的氧化过程进行了分析.研究结果表明,在Sn-Pb焊料合金粉和Sn-Ag-Cu无铅焊料合金粉的氧化过程中,对Sn的氧化而言,其氧化产物主要是SnO2;对于Pb的氧化而言,主要生成PbO; Cu的氧化物主要是Cu2O,而Ag几乎不发生氧化.粉末中主要金属元素的氧化能力为:Sn＞Pb＞Cu.氧化速度随粉末粒度的细化和加热温度的升高而加剧,降低粉末界面的氧气浓度以及合理的熔化温度可降低氧化渣的形成率.     

低银导电环材料的研究

银合金作为导电环材料，因其硬度偏低、耐磨性差，影响使用寿命，同时，还存在价格昂贵的问题。本文通过对合金系的选择，经反复实验，研制出了一种新型的Cu-Ag-Ni系低银导电合金，并对其组织性能进行了研究，在此基础上制得相应的导电环，并对其导电性能与工作寿命等性能进行了研究。结果表明：研制成的低银合金以铜为基，选择了能大大提高合金强度、很少降低电阻率、提高抗氧化性能的银、镍等作为添加元素；与银合金相比，可节约白银80%以上，显著降低成本；低银合金加工工艺简便，适用于大批量生产。     

W-20%Cu超细复合粉末的制备和烧结

采用喷雾干燥-氢气还原法制备出W-20%Cu超细复合粉末,并对由该复合粉末所制得的压坯进行了烧结,利用SEM、XRD等分析手段对复合粉末的特性和烧结体的组织进行了表征和观察.试验结果表明:用该方法制备的W-20%Cu超细复合粉末颗粒细小,平均尺寸在200nm左右;喷雾干燥后的氧化物复合粉末在还原后产生了新的合金相(Cu0.4W0.6),还原后的复合粉末由Cu0.4W0.6相和Cu相组成,而且两相的晶粒度达到纳米级,其中Cu0.4W0.6相的晶粒约为33nm,Cu相的晶粒约为63nm;复合粉末具有很高的烧结特性,经烧结后合金相对密度达到98%以上,而且金相组织分布均匀.     

纯钼骨架熔渗Mo-Cu合金工艺研究

研究了利用纯钼骨架熔渗法制备Mo70Cu30、Mo60Cu40(质量分数)合金的相关工艺。结果表明:试验原料可选取经高温预处理及筛分后费氏粒度为5.2μm,粒度分布范围较窄及C、O含量低的纯钼粉,不添加诱导Cu粉。利用限位法压制成型的钼素坯经H2气氛在1200～1300℃预烧结出孔隙率ε(%)为33.5%、45.2%的纯钼骨架,在H2气氛熔融态Cu中经1 200～1 350℃熔渗60～120 min可制得Cu含量为31.3%、40.7%的Mo70Cu30、Mo60Cu40合金。利用纯钼骨架熔渗法制备的Mo-Cu合金相对密度可达到98%以上,微观形貌可见Mo、Cu两相均匀分布。     

Enhanced solubility Ag-Cu nanoparticles and their thermal transport properties

Ag-Cu alloy nanoparticles were prepared by the inert gas condensation (IGC) process. X-ray diffraction (XRD) patterns show that particles were phase separated as pure Cu and Ag with some Cu incorporated in the Ag matrix. The particle size obtained either from Scherer’s formula or electron microscopy images shows no systematic change of the size of either pure Cu or Ag-Cu particles in the evaporation temperature range between 800 °C and 1400 °C. By using lattice constant values and Vegard’s law, the composition of Cu in Ag particles was calculated to be 6.6 vol pct. Analyses of the alloy nanoparticles suspended in hydrocarbon rotary pump oil were also carried out in order to determine the changes in thermal conductivity and viscosity of nanofluids. Thermal transport measurements have shown that there is a limit to the nanoparticle loading for the enhancement of the thermal conductivity. This maximum value was determined to be 0.006 vol pct Ag-Cu nanoparticles, which led to the enhancement of the thermal conductivity of the pump oil by 33 pct. Beyond this maximum loading, thermal conductivity decreased and reached back to the pure oil thermal conductivity value.     

废MO-Cu合金回收金属钼和铜的工艺研究

研究了用硝酸处理Mo-Cu合金板材废料，回收金属钼、铜盐的方法并对反应产生的氮氧化合物进行处理，防止环境的污染。实验表明，用硝酸处理钼铜合金板材废料时，硝酸的浓度应控制在30％-40％，回收的金属钼粉纯度很高，钾、铁、镍等含量很低。该方法工艺简单、投资少、污染小，钼的回收可并入钼酸铵的生产系统。     

湿磨铜锌合金粉干燥光亮退火方法的研究

根据铜及铜合金可在水蒸气中实现光亮退火和湿磨铜锌合金粉的特点,对湿磨铜锌合金粉干燥光亮退火方法及工艺参数进行了研究。试验结果表明:压实装罐法可一步实现湿磨铜锌合金粉的干燥、光亮退火,同时,原始粉的含水量、压实度、退火温度、保温时间等对其结果有重要影响。提出了湿磨铜锌合金粉干燥光亮退火的最佳工艺,使干燥光亮退火前后铜锌合金粉的光亮程度及颜色用肉眼难以分辨,干燥光亮退火后的铜锌合金粉含氧量比退火前增加了千分之三。该方法具有操作简单,生产效率高的特点,解决了湿磨铜及铜合金粉的光亮干燥和光亮退火问题。     

银电解液中有价金属综合回收生产实践

简要介绍了利用火法处理铅阳极泥和脱铜阳极泥生产金银合金,以及金银合金电解的处理过程;阐述了金银合金电解过程中有价金属的走向和银电解液的变化;重点讨论了银电解液中有价金属银、铜、钯的回收试验与生产过程。生产实践表明:沉钯试剂A和沉钯试剂B均能回收银电解液中的钯,前者得到的银粉中钯质量分数符合IC-Ag99.99中0.001%的限量要求,后者得到的银粉中钯质量分数达不到IC-Ag99.99的限量要求;氨水-水合肼还原法回收银,银粉熔铸得到符合要求的IC-Ag99.99产品;铁粉置换法回收铜,得到铜质量分数约55%的富铜渣。钯、银和铜的综合回收使企业获得显著的经济效益。