專利名稱：一種制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及一種粒度較粗、分布范圍窄，松裝密度低銅粉的生產(chǎn)方法，具體說是一 種利用水霧化法制備高性能熱導(dǎo)管用銅粉的方法。
背景技術(shù)：
銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，具有很好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。銅是與人類 關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng) 域的電線電纜、工業(yè)閥門、儀器儀表、滑動軸承、集成電路和熱交換器等。純銅的導(dǎo)熱系數(shù)為 4. 01，導(dǎo)熱性能僅次于金屬銀。用純銅做成的各種散熱器得到了廣泛的應(yīng)用，特別在集成電 路散熱領(lǐng)域，表現(xiàn)更為突出。集成電路的集成程度不斷提高，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了從微米級到納 米級的集成電路發(fā)展；運算速度也得到了飛躍的發(fā)展；同時集成電路集成程度和運算速度 的提高給電子元器件的散熱帶來了新的課題，傳統(tǒng)風(fēng)扇式的散熱已經(jīng)難以滿足其散熱的要 求。熱導(dǎo)管技術(shù)是1963年美國LosAlamos國家實驗室發(fā)明的一種稱為“熱導(dǎo)管”的傳 熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的 熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。采用熱導(dǎo)管技術(shù)使得 散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問 題得到良好解決，開辟了散熱行業(yè)新天地。熱導(dǎo)管關(guān)鍵的散熱冷卻通道是由純銅粉通過松裝燒結(jié)組成的聯(lián)通的毛細管，在毛 細管力的作用下促使冷卻介質(zhì)在熱端和冷端往返循環(huán)，帶走熱量，實現(xiàn)散熱之目的。由此， 對熱導(dǎo)管用純銅粉的性能提出了特殊的要求。其一，純銅粉松比低，小于2. 9gcm3 ；其二，要 求具有很好的流動性能，不至于影響粉末在銅管內(nèi)的填充性，流動性小于40s/50g;其三， 雜質(zhì)含量低，銅粉熱導(dǎo)率好，銅含量大于99. 5%;其四，粒度跨度小，分布合適，粒度在80 150目。目前國內(nèi)外采用電解法生產(chǎn)，優(yōu)點是雜質(zhì)含量低，純度高，粒度可以很好的控制；缺 點是粉末流動性差，控制工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，存在污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)效率高，降低生產(chǎn)成本，減少污染的 制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法，采用以下 步驟(1)、稱取優(yōu)質(zhì)高純電解銅板，裝入熔煉爐內(nèi)；(2)、加熱至1150 1250°C，熔融后加入質(zhì)量2_3%的氧化銅粉；(3)、漏包預(yù)熱至200 400°C，霧化過程中，在坩堝中撒入少許無定形碳粉；(4)、將預(yù)熱好的漏包放入霧化器中霧化，漏包孔徑為6 12mm，熔體溫度控制在 1150 1250°C，霧化介質(zhì)為水，霧化壓力為5-15Mpa ；
(5)、將霧化后的粉末干燥，之后放入干燥還原爐內(nèi)進行干燥還原，溫度控制在 400 600°C之間，保護氣氛為干燥的氨分解氣體，還原后的粉末進行抗氧化性處理；
(6)、破碎、篩分分級后進行合批，制取的純銅粉。上述步驟(4)中霧化采用環(huán)孔噴嘴，環(huán)孔噴嘴孔徑在1. 5 2. Omm之間，噴射頂角 20-40度之間。上述步驟(5)中霧化后的粉末經(jīng)離心干燥。采用上述技術(shù)方案的制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法，為了獲得低松比的銅粉，在 熔煉時加入適量氧化銅粉，可以降低金屬熔體的黏度，改善其流動性能；將霧化后未干燥的 粉末松比控制在2. 9g/cm3，所得產(chǎn)品的松比低于2. 9g/cm3。為了獲得低松比銅粉，本發(fā)明干 燥還原溫度控制在400 600°C較好，可以進一步降低產(chǎn)品的松比。經(jīng)高壓霧化、干燥還原、 震動破碎、篩分合批，可以方便經(jīng)濟地、環(huán)保地生產(chǎn)流動性好、純度高、粒度分布合理的高性 能熱導(dǎo)管用銅粉。本發(fā)明采用水霧化技術(shù)所得銅粉的松比低，粒度分布窄，后處理工序簡 單，工藝容易控制，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。綜上所述，本發(fā)明是一種生產(chǎn)效率高，降低生產(chǎn)成本，減少污染的制備高性能熱導(dǎo) 管銅粉的方法。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1 (1)、稱取優(yōu)質(zhì)高純電解銅板lOOKg，裝入熔煉爐內(nèi)；(2)、開啟中頻感應(yīng)加熱爐，加熱至1150°C，熔融后加入質(zhì)量3%的氧化銅粉；(3)、漏包預(yù)熱至200°C，霧化過程中，在坩堝中撒入少許無定形碳粉，開啟霧化系 統(tǒng)之高壓水泵；(4)、將預(yù)熱好的漏包放入霧化器中霧化，漏包孔徑為6mm，采用環(huán)孔噴嘴，噴嘴孔 徑在2. Omm,噴射頂角20度，熔體溫度控制在1150°C，霧化介質(zhì)為水，霧化壓力為5Mpa ；(5)、將霧化后的粉末經(jīng)離心干燥，之后放入干燥還原爐內(nèi)進行干燥還原，溫度控 制在400°C ；保護氣氛為干燥的氨分解氣體，還原后的粉末進行抗氧化性處理；(6)、破碎、篩分分級后進行合批，制取的純銅粉，Cu ^99.5%,松比為2. 72g/cm3, 流速為38. 8s/50g，粒度分布為60-150目，氫損為0. 22%，顆粒形狀為不規(guī)則狀。實施例2 (1)、稱取優(yōu)質(zhì)高純電解銅板200Kg，裝入熔煉爐內(nèi)；(2)、開啟中頻感應(yīng)加熱爐，加熱至1250°C，熔融后加入質(zhì)量2%的氧化銅粉；(3)、漏包預(yù)熱至400°C，霧化過程中，在坩堝中撒入少許無定形碳粉，開啟霧化系 統(tǒng)之高壓水泵；(4)、將預(yù)熱好的漏包放入霧化器中霧化，漏包孔徑為12mm，采用環(huán)孔噴嘴，噴嘴孔 徑在1. 5mm，噴射頂角40度，熔體溫度控制在1250°C，霧化介質(zhì)為水，霧化壓力為15Mpa ；(5)、將霧化后的粉末經(jīng)離心干燥，之后放入干燥還原爐內(nèi)進行干燥還原，溫度控 制在600°C ；保護氣氛為干燥的氨分解氣體，還原后的粉末進行抗氧化性處理；(6)、破碎、篩分分級后進行合批，制取的純銅粉，Cu彡99. 7%，松比為2. 85g/cm3,流速為37. 2s/50g，粒度分布為60-150目，氫損為0. 23%，顆粒形狀為不規(guī)則狀。實施例3 (1)、稱取優(yōu) 質(zhì)高純電解銅板200Kg，裝入熔煉爐內(nèi)；(2)、開啟中頻感應(yīng)加熱爐，加熱至1200°C，熔融后加入質(zhì)量2. 5%的氧化銅粉；(3)、漏包預(yù)熱至300°C，霧化過程中，在坩堝中撒入少許無定形碳粉，開啟霧化系 統(tǒng)之高壓水泵；(4)、將預(yù)熱好的漏包放入霧化器中霧化，漏包孔徑為8mm，采用環(huán)孔噴嘴，噴嘴孔 徑在1. 8mm，噴射頂角30度，熔體溫度控制在1200°C，霧化介質(zhì)為水，霧化壓力為IOMpa ；(5)、將霧化后的粉末經(jīng)離心干燥，之后放入干燥還原爐內(nèi)進行干燥還原，溫度控 制在500°C之間；保護氣氛為干燥的氨分解氣體，還原后的粉末進行抗氧化性處理；(6)、破碎、篩分分級后進行合批，制取的純銅粉，Cu ^99.7%,松比為2. 78g/cm3, 流速為38. 2s/50g，粒度分布為60-150目，氫損為0. 25%，顆粒形狀為不規(guī)則狀。
權(quán)利要求
一種制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法，其特征在于其步驟是(1)、稱取優(yōu)質(zhì)高純電解銅板，裝入熔煉爐內(nèi)；(2)、加熱至1150～1250℃，熔融后加入質(zhì)量2 3％的氧化銅粉；(3)、漏包預(yù)熱至200～400℃，霧化過程中，在坩堝中撒入少許無定形碳粉；(4)、將預(yù)熱好的漏包放入霧化器中霧化，漏包孔徑為6～12mm，熔體溫度控制在1150～1250℃，霧化介質(zhì)為水，霧化壓力為5 15Mpa；(5)、將霧化后的粉末干燥，之后放入干燥還原爐內(nèi)進行干燥還原，溫度控制在400～600℃之間，保護氣氛為干燥的氨分解氣體，還原后的粉末進行抗氧化性處理；(6)、破碎、篩分分級后進行合批，制取的純銅粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法，其特征在于上述步驟(4) 中霧化采用環(huán)孔噴嘴，環(huán)孔噴嘴孔徑在1. 5 2. Omm之間，噴射頂角20-40度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法，其特征在于上述步驟 (5)中霧化后的粉末經(jīng)離心干燥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備高性能熱導(dǎo)管銅粉的方法，其步驟是(1)、稱取優(yōu)質(zhì)高純電解銅板，裝入熔煉爐內(nèi)；(2)、加熱至1150～1250℃，熔融后加入質(zhì)量2-3％的氧化銅粉；(3)、漏包預(yù)熱至200～400℃，霧化過程中，在坩堝中撒入少許無定形碳粉；(4)、將預(yù)熱好的漏包放入霧化器中霧化，漏包孔徑為6～12mm，熔體溫度控制在1150～1250℃，霧化介質(zhì)為水，霧化壓力為5-15MPa；(5)、將霧化后的粉末干燥，之后放入干燥還原爐內(nèi)進行干燥還原，溫度控制在400～600℃之間，保護氣氛為干燥的氨分解氣體，還原后的粉末進行抗氧化性處理；(6)、破碎、篩分分級后進行合批，制取的純銅粉。本方法粉末收得率高、勞動強度低、生產(chǎn)成本低、無環(huán)境污染、適合工業(yè)化推廣。
文檔編號B22F9/22GK101966587SQ201010521770
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者戴煜, 羊建高, 鄧軍旺 申請人:戴煜;鄧軍旺;羊建高