Медный порошок GG — электролитический рафинированный продукт для ответственных производств
Медный порошок GG — это электролитический порошок меди с контролируемым гранулометрическим составом, предназначенный для применения в порошковой металлургии, производстве антифрикционных материалов и электротехнических изделий. В отличие от распыленных порошков, материал GG получают методом электроосаждения, что обеспечивает дендритную морфологию частиц с развитой удельной поверхностью. Такая структура определяет высокую прессуемость и формуемость смесей на его основе при относительно невысоких удельных давлениях прессования.
Химический состав медного порошка GG соответствует требованиям к электролитической меди марок ПМС-1 и ПМС-К по ГОСТ 4960. Массовая доля меди составляет не менее 99,7 %, содержание кислорода не превышает 0,3 %, что достигается финишным восстановительным отжигом в атмосфере диссоциированного аммиака. Насыпная плотность материала находится в диапазоне 1,5–2,5 г/см в зависимости от фракции, а удельная поверхность по БЭТ достигает 0,4–0,8 м/г.
Технологические характеристики и гранулометрия
Ключевой особенностью медного порошка GG является узкое фракционное распределение частиц. Стандартный сортамент предусматривает разделение на фракции с размером частиц от 40 до 140 мкм. Для порошковой металлургии оптимальной считается фракция 40–71 мкм, обеспечивающая равномерную усадку при спекании и стабильную плотность прессовок. Более крупные фракции 100–140 мкм применяются в производстве фрикционных изделий, где требуется формирование развитого рельефа поверхности трения.
Текучесть порошка GG, измеренная по воронке Холла, составляет 25–35 с/50 г, что позволяет использовать его в автоматизированных линиях загрузки пресс-форм без дополнительных технологических добавок. Формуемость материала характеризуется прочностью сырых брикетов на сжатие не менее 15 МПа при давлении прессования 200–300 МПа.
| Фракция, мкм | Насыпная плотность, г/см | Содержание Cu, % | Содержание O, % | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 40–71 | 1,8–2,2 | 99,7 | 0,25 | Конструкционные спеченные детали |
| 71–100 | 2,0–2,4 | 99,7 | 0,30 | Антифрикционные материалы |
| 100–140 | 2,2–2,5 | 99,5 | 0,35 | Фрикционные композиции |
Промышленное применение медного порошка GG
Медный порошок GG востребован в производстве спеченных антифрикционных изделий на железной и бронзовой основах. В составе железографитовых материалов он выступает легирующим компонентом, повышающим прочность и коррозионную стойкость матрицы. При изготовлении металлокерамических втулок и подшипников скольжения для узлов автомобильной и сельскохозяйственной техники порошок GG обеспечивает формирование равномерной пористости 15–25 %, необходимой для удержания смазочного материала.
В электротехнической промышленности медный порошок GG применяется для изготовления спеченных контактов, щеток электрических машин и токосъемных элементов. Высокая электропроводность спеченного материала — до 85–90 % от проводимости литой меди — достигается за счет минимального содержания оксидных включений и контролируемой пористости конечного изделия. Дополнительно порошок используется в производстве алмазного инструмента на металлической связке, где он формирует матрицу, удерживающую абразивные зерна.
Особенности спекания и обработки
Оптимальный температурный интервал спекания прессовок из медного порошка GG составляет 850–950 C в защитной атмосфере диссоциированного аммиака или эндотермического газа. Продолжительность изотермической выдержки — 30–60 минут в зависимости от массы и конфигурации изделия. Усадка при спекании находится в пределах 1,5–3,0 % для фракции 40–71 мкм, что необходимо учитывать при проектировании пресс-оснастки.
Для получения изделий с плотностью выше 90 % от теоретической рекомендуется двухстадийное прессование с промежуточным отжигом при 600–700 C. Допускается введение технологических пластификаторов — стеарата цинка или полиэтиленгликоля — в количестве 0,5–1,0 % от массы смеси для снижения трения при прессовании и повышения стойкости пресс-инструмента.
Вопросы и ответы
Чем медный порошок GG отличается от распыленного порошка меди?
Порошок GG получают электролитическим осаждением, поэтому частицы имеют дендритную форму с развитой поверхностью. Это обеспечивает более высокую прессуемость и прочность сырых брикетов по сравнению с распыленными сферическими порошками при одинаковом давлении прессования.
Какие фракции медного порошка GG доступны для заказа?
Стандартный сортамент включает фракции 40–71 мкм, 71–100 мкм и 100–140 мкм. По запросу возможна поставка узких фракций с допуском по верхнему и нижнему пределу 5 мкм для специализированных производств.
В каких атмосферах рекомендуется спекать изделия из порошка GG?
Оптимальными средами являются диссоциированный аммиак, азот с добавкой 5–10 % водорода или эндотермический газ с точкой росы не выше –30 C. Применение чистого азота не рекомендуется из-за риска недостаточного восстановления оксидных пленок.
Какое содержание кислорода допустимо в медном порошке GG?
Для фракций до 100 мкм содержание кислорода не превышает 0,30 %, для более крупных фракций — 0,35 %. Повышенное содержание кислорода негативно влияет на электропроводность спеченных изделий и может вызывать охрупчивание при пайке.
