Медный порошок ПМ в Минске


Медный порошок ПМ: характеристики, марки и применение в промышленности

Медный порошок ПМ — металлургический порошок, получаемый электролитическим осаждением меди из водных растворов сульфата с последующей промывкой, стабилизацией и сушкой. Маркировка «ПМ» регламентируется ГОСТ 4960-2009, который устанавливает требования к гранулометрическому составу, насыпной плотности, содержанию примесей и технологическим свойствам. Частицы имеют дендритную форму, что обеспечивает высокую удельную поверхность и хорошую спекаемость при относительно низких температурах.

Марки и гранулометрический состав

Стандарт делит продукцию на марки в зависимости от дисперсности и чистоты. Основные марки:

  • ПМС-1 — мелкий порошок с размером частиц 10–40 мкм, содержание меди не менее 99,5 %;
  • ПМС-2 — средний, 40–100 мкм, применяется для компактирования и спекания;
  • ПМС-11 — мелкодисперсный, до 20 мкм, для металлизации и красок;
  • ПМС-А — восстановленный, с повышенной насыпной плотностью;
  • ПМС-Н — с нормированным содержанием кислорода для электротехники.

Насыпная плотность варьируется от 1,2 до 3,5 г/см в зависимости от марки и состояния частиц. Потери при восстановлении в водороде не превышают 0,3–0,5 %. Текучесть порошка ПМС-2 составляет 25–40 с по стандартной воронке, что критично для автоматизированных пресс-форм.

Технические параметры и контроль качества

МаркаРазмер частиц, мкмНасыпная плотность, г/смCu, % мин.Кислород, % макс.
ПМС-110–401,5–2,599,50,35
ПМС-240–1002,0–3,099,50,30
ПМС-115–201,2–2,099,00,50
ПМС-А20–632,5–3,599,30,40
ПМС-Н10–501,8–2,899,70,15

Контроль включает ситовой анализ, определение удельной поверхности методом БЭТ, рентгенофлуоресцентный анализ на примеси (Fe, Pb, Zn, Ni). Для ответственных применений нормируется содержание влаги — не более 0,1 %.

Технологические свойства и поведение при переработке

Дендритная морфология частиц ПМ обеспечивает механическое сцепление при холодном прессовании. Уплотняемость при давлении 400–600 МПа достигает 6,8–7,2 г/см. Спекание проводится в защитной атмосфере (водород, диссоциированный аммиак) при 800–950 C в течение 30–60 минут. Усадка составляет 2–5 % в зависимости от фракции и давления прессования.

Для инфильтрации медным расплавом порошок ПМС-2 используется в пористых заготовках на основе железа. Высокая теплопроводность спечённых изделий — 350–390 Вт/(мК) — обеспечивает эффективный отвод тепла в теплообменных системах.

Области применения

  • Порошковая металлургия: изготовление втулок, подшипников скольжения, фрикционных дисков;
  • Электротехника: токопроводящие пасты, экранирующие покрытия, контакты низковольтной аппаратуры;
  • Химическая промышленность: катализаторы гидрирования и окисления;
  • Аддитивные технологии: сырьё для селективного лазерного плавления (SLM) медных компонентов;
  • Антифрикционные покрытия: напыление на поверхности трения в узлах металлорежущих станков;
  • Металлургия: легирование медных сплавов, раскисление стали.

В производстве подшипников скольжения порошок ПМС-1 смешивается с графитом и оловом, прессуется и спекается при 780–820 C. Пористость готовых втулок составляет 18–25 %, что обеспечивает удержание смазки. В электронной промышленности ПМС-11 применяется для создания проводящих дорожек методом трафаретной печати с последующим обжигом при 600–700 C.

Условия хранения и транспортировки

Порошок ПМ хранится в герметичной таре в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 60 %. Окисление поверхности начинается при контакте с влажным воздухом, что повышает содержание кислорода и снижает спекаемость. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с даты изготовления при соблюдении условий. Транспортировка допускается всеми видами закрытого транспорта.

Вопросы и ответы

Чем отличается ПМС-1 от ПМС-2?

ПМС-1 имеет более мелкую фракцию (10–40 мкм) и применяется для тонких покрытий и катализаторов, тогда как ПМС-2 (40–100 мкм) предназначен для прессования и спекания объёмных изделий.

Какая атмосфера используется при спекании медного порошка ПМ?

Оптимальна водородная или диссоциированный аммиак; допустимо применение эндотермического газа с точкой росы не выше –40 C для предотвращения окисления.

Какой максимальный размер частиц допускается ГОСТ 4960-2009?

Для марки ПМС-2 верхний предел ситового остатка на сите 100 мкм не должен превышать 1 %; для ПМС-1 остаток на сите 40 мкм — не более 2 %.

Можно ли использовать ПМ для SLM-печати?

Да, фракции 10–40 мкм (ПМС-1, ПМС-11) пригодны для селективного лазерного плавления, однако требуется сферизация частиц или газовое распыление для улучшения текучести.