Меден прах: производство, предназначение и приложение

Праховете от различни метали се използват от човека още от древни времена. Прахообразното злато и сребро например някога са били използвани за украса на керамични съдове. Такива материали се използват и в боядисването. Медният прах вече се използва широко в промишлеността.

Какво е то?

В повечето случаи такъв прах 99%.5% мед. Той може да съдържа и малки количества различни примеси от други метали. Най-често срещаните са олово, калай и желязо. Този материал се нарича също мед на прах.

Как е направен

Този продукт се произвежда от предприятия от химическата промишленост на цветната металургия. Съществуват два основни начина за производство на мед на прах

• механични;

• физико-химични данни.

При първия процес се получава прах с почти непроменен химичен състав. Вторият процес се счита за по-сложен. При този процес първоначалният материал значително променя първоначалните си свойства.

Механичен метод на производство

В този случай медта за производство прахът може да се използва в твърдо или разтопено състояние. Самият продукт се получава чрез прилагане на механичен натиск върху него. За твърд материал той може да бъде натрошен, стрит на прах, смлян.

Разтопената мед се превръща в прах чрез раздробяване газ или вода. При този процес се получава сравнително чист и хомогенен продукт. Освен това този метод може да произведе прах с предварително определен брой частици с даден размер и форма.

Физико-химичен метод

При този процес суровината претърпява дълбока физическа и химическа трансформация. Най-често срещаният процес е разтваряне, последвано от редукция, известна като карбуризация. Този процес обикновено води до утаяване на меден прах, като се използват по-малко ценни метали, например желязо.

При автоклавния процес Cu се възстановява от соления разтвор чрез водород. Тази реакция се извършва в завода при повишени температури и налягане.

За производството на меден прах често се използва и хидроелектрометалургичен процес. В този случай продуктът се получава чрез електролиза на водни медни разтвори на сярна киселина, като се използват разтворими аноди (при определени условия). Този процес се извършва във вани тип бункер с долно изхвърляне на праховете. Повърхностите на тези съдове са облицовани с киселинноустойчиви материали.

Основни приложения

В повечето случаи прахът, произвеждан от съвременната индустрия, не е токсичен, не е радиоактивен, не е взривоопасен и дори не е пожароопасен. Поради това приложното му поле е доста широко. Най-честата употреба на този продукт от цветни метали е в праховата металургия.

Този материал също се използва доста широко:

• в производството на бои;

• в химическата промишленост;

• В конвенционалната металургия;

• в електрическата въглищна промишленост;

• В микроелектронната индустрия;

• в автомобилната индустрия;

• в авиационната индустрия;

• в областта на нанотехнологиите;

• в апаратурната промишленост.

При производството на различни видове бои медният прах се използва като пигмент. В металургията се използва за разпрашване. Използва се също за производство на въглеродни електроди.

В автомобилната индустрия металният прах се използва например за производството на гуми, както и за части против износване.

В праховата металургия този материал се използва предимно за производство на различни синтеровани продукти. Това могат да бъдат например всички видове пръстени, ръкави и т.н., които се продават по различни канали.

Класификация на праха

Съвременната промишленост произвежда няколко вида мед на прах. В момента в продажба са следните продукти от този тип:

• MA и PM - нестабилизирани.

• PMS-K - стабилизирана замазка.

• PMS-A, PMS-11, PMS-1, PMS-B - нормално стабилизирани.

• PMU - свръхдисперсен меден прах.

• PMR, PMVD - силно диспергиран продукт.

При производството на меден прах, както и при всеки друг материал, компаниите в Русия, разбира се, трябва да спазват определени стандарти и разпоредби.

GOST 4960 за електролитни прахове: примеси

Основният производител на такива продукти в нашата страна в момента е JSC Uralelectromed. Разбира се, в този завод се произвеждат и електролитни медни прахове в строго съответствие с държавните стандарти. Понастоящем тези продукти се регулират в Русия от GOST 4960. Този документ регламентира, наред с други неща, количеството на примесите в материала от определен клас.

Например медният прах PMS-B трябва да съдържа:

• желязо - не повече от 0.018%;

• арсен - 0.003%;

• преднина - 0.05%;

• 0 кислород.10%;

• метални съединения със сярна киселина (превърнати в сулфатни йони) - 0.01%;

• калциниран остатък, когато се използва за третиране с азотна киселина - 0.04%.

При производството на меден прах PMS-1, 11, A се спазват абсолютно същите изисквания (с изключение на процентното съдържание на кислород в продукта).

Продуктовите класове PMS-N и PMS-K трябва да съдържат не повече от:

• желязо - 0.06%;

• преднина - 0.05%;

• антимон - 0.005%;

• арсен - 0.003%;

• състави на сярна киселина - 0.01%;

• кислород - 0.5%;

• калциниран остатък - 0.05%.

Както бе споменато по-горе, стандартът за всички класове електролитен прах е минимум 99.5%.

Други характеристики

В съответствие с ГОСТ 4960 фирмите, наред с други неща, трябва да спазват гранулометричния състав на своите продукти, както и тяхната обемна плътност. И двете стойности се определят с помощта на специални таблици.

Обемната плътност на медните прахове трябва да бъде

• PMS-B - 2.4-2.7.

• PMS-K - 2.5-3.5.

• 1 - 1.25-2.0.

• А - 1.3-1.5.

• PMS-11 - 1.25-1.9.

Разбира се, GOST регулира и други параметри на праховете:

• за суров клас PMS-B якостта на пресоване не трябва да бъде по-ниска от 60 kgf/cm²;

• по отношение на течливостта прахът PMS-B трябва да се характеризира с минимум 36 s.

Освен това продуктът е с клас PMS-A:

• трябва да има специфична повърхност на частиците от 1000 до 1700 cm/g;

• не трябва да има специфично електрическо съпротивление, по-високо от 20-10 Ohm-m;

• трябва да съдържа частици с диаметър не повече от 10 µm между 25 % и 60 %.

Наличието на бучки или каквито и да било чужди вещества в медния прах PMU, медния прах PMS и др., Съгласно разпоредбите на ГОСТ не е разрешено. Форма на всички частици на продукта в този случай трябва да е дендритен.

Какви други разпоредби уреждат

Основният документ, уреждащ производството на медни прахове, е GOST 4960. В някои случаи обаче производителите могат да произвеждат този материал в съответствие с други разпоредби.

Например, ултрадиспергираният PMU прах често се произвежда в съответствие с GOST 1793-001-50316079-2004. Според този документ химическата чистота на такъв продукт трябва да бъде не по-малка от 99,999%. Изотопната му чистота трябва да бъде Cu65-30,91+Cu63-69,09.

Регулира TU и формата на частиците на праховете PMU. Според този документ тя трябва да е сферична. В този случай самият прах не трябва да се ламинира. Разбира се, наред с другото, в него не трябва да има чужди тела.

Опаковка

Медният прах за промишлена употреба обикновено се доставя на пазара в специални стоманени варели, облицовани с полиетиленов плик. Вместимостта на тези контейнери обикновено е 25.45 дм³. За да се защити продуктът по време на транспортиране и съхранение, полиетиленовите торбички са двойно подвързани.

В някои случаи PMS-1, A, B меден прах и др., може да се доставя на пазара и в специални меки контейнери от полипропилен. В тези контейнери се предлагат и полиетиленови вложки. Този вид опаковка обаче може да се използва само от производителя по предварително споразумение с потребителя.

К клас на опасност Меден прах, класифициран като клас IV. Температурните колебания или високата влажност не причиняват особени неблагоприятни ефекти тя не се влияе от. Поради това този материал може да се транспортира с всички видове транспорт.