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国内铜及铜合金粉末的发展现状 国内铜及铜合金粉末的发展现状 483 国内铜及铜合金粉末的发展现状 汪礼敏1。王林山2 [1．北京有色金属研究总院，北京100088；2．有研粉末新材料(北京)有限公司，北京101407] 摘 要：本文介绍了国内铜及铜合金粉末的发展过程、现状，重点介绍了电解铜粉、雾化铜及铜合金粉末的生产现状和 发展方向，并分析了目前行业中存在的问题，对今后中国有色金属粉末的发展提出了建议。 关键词：粉末冶金；发展现状；铜及铜合金；镍及镍合金；钴及钴合金 在粉末冶金领域，铜及铜合金粉末的用量仅次于 铁粉，主要用于粉末冶金零部件、金刚石工具、电工 合金等行业，在工业生产中发挥着重要的作用。 铜及铜合金粉末的主要制备工艺包括电解、杉 气雾化、还原、机械破碎等工艺。建国后，我国铜及 33％ 铜合金粉末的产量取得了突飞猛进的发展，建国初 期，其种类一穷二白、产量基本为零，目前据不完全 统计，2009’年铜及铜合金粉末产量超过4万t，产量 跃居世界第一、产品规格基本齐全，成为世界重要的 有色金属粉末生产大国。但是在铜及铜合金粉末的生 7％ 产技术、生产装备、产品系列化等方面，我国同国外 图1 20眇年国内铜及铜合金粉末产品分布示意图 还存在着较大的差距，下面详细介绍。 目前我国的生产企业有50多家，分布在北京、上 1铜及铜合金粉末的发展及现状 海、重庆、天津、甘肃、安徽、江苏、浙江、河北等17 个省市，具有分布广、集中在经济发达地区等特点。 但是年产量超过5000 t的企业仅有研粉末新材料(北 我国规模化生产铜及铜合金粉末起源于1957年， 京)有限公司一家，为7000 t，年产量在2000—5000 t 由中南制铜厂私方厂长沈允中工程师研究电解法制取 的铜及铜合金粉末企业约有8家。同国外铜及铜合金 铜粉的工艺技术，建成年产70 t的生产线。1965年， 粉末生产企业相比，存在规模小、厂家多等不足。 上海有色金属加工厂采用熔体高压雾化制备黄铜粉 末，开始了国内雾化工艺制备铜及铜合金粉末的生 产。据不完全统计，2009年我国铜及铜合金粉末的产 2 电解铜粉 量为40500 t，较1957年，产量增加了近600倍，这从 侧面反映了我国的经济快速发展。产品规格也从最早 的单一产品——电解铜粉发展到电解铜粉、雾化铜及 2．1 电解铜粉的发展历史与现状 铜合金粉末、包覆粉末(铜包铁粉)、超细(纳米)铜粉 1957年，中南制铜厂私方厂长沈允中工程师研究 等十几个系列上百个产品规格，产品结构趋于完善。 电解法制取铜粉的工艺技术。生产设施是木质电解槽 图l为2009年铜及铜合金粉末的产品分布示意 内衬铅板，1500 A直流发电机，自砌卧式电阻干燥炉 图。从图中可以看出电解铜粉为20500 t，占铜及铜合 等，以电解精炼铜制成硫酸铜为电解液，经直流电源 金粉末产量的50％；雾化铜合金粉产量为135Q0 t，约 电解制得铜粉，质量达到前苏联同类产品水平。年产 占铜及铜合金粉末产量的33％；雾化和氧化还原铜粉 70 t，产品销往上海和华东、华北等地。 4000 t，约占总产量9．8％；铜包铁粉等其他粉末产量 1960年j该厂划归上海金属加工厂(即第二冶炼 为3000 t，约占总产量的7．3％。 厂)继续生产，产量上升。1964年lO月，冶金工业部 484 484 中国有色金属学会第八届学术年会论文集 决定将该厂的部分金属粉末生产设备及人员迁往四Jl J 要求也越来越高，粉末松装密度从0。6 g／em3到3．0 省重庆市重庆冶炼厂(重庆市103厂)建立电解铜粉 g／em3，纯度从99．5％到99．99％，不同行业用户对于 生产线¨，2I，它是当时国内最大的电解铜粉生产厂 电解铜粉的要求不同，电碳行业要求具有良好的导电 家。1997年有研粉末新材料(北京)有限公司成立(原 性和耐磨性，因此要求电解粉末表面积大、松装密度 北京恒源合金粉末厂)，是北京有色金属研究总院的 低、具有好的成形性，这样可以保证用尽量少的电解 下属企业，到2005年有研粉末新材料(北京)有限公 铜粉达到相同的导电性，提供更好的耐磨性[如图 司的产量成为国内第一。2006年上海久凌冶炼有限 2(a)所示]。粉末冶金零部件、冷压金刚石工具行业 公司破产，其2005年电解铜粉产量为1500 t。2007 需要电解铜粉好的成形性和压制性，因此要求电解铜 年有研粉末公司电解铜粉年产量超过5000 t，成为国 粉具有适中的松装密度[如图2(b)所示]。