Медный порошок ПМС-12: электролитический порошок для спекания и металлизации
ПМС-12 — электролитический медный порошок, получаемый катодным осаждением из сернокислых растворов с последующим размолом и восстановительным отжигом. Марка нормируется ГОСТ 4960-75 и выпускается преимущественно класса «мелкий» с насыпной плотностью 1,25–1,90 г/см. Частицы имеют дендритную разветвлённую форму, что обеспечивает высокую удельную поверхность и хорошую формуемость прессовок без пластификатора. Содержание меди — не менее 99,5 %, кислород в виде закиси — не более 0,6 %. Порошок отличается стабильным гранулометрическим составом и низким содержанием влаги, что критично для процессов порошковой металлургии.
Технические характеристики ПМС-12
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля меди | 99,5 % | ГОСТ 4960-75 | Электропроводность спека | Основа марки |
| Кислород (закись) | 0,60 % | восстановление в H | Восстановительный отжиг | Контроль спекания |
| Насыпная плотность | 1,25–1,90 г/см | ГОСТ 19440 | Заполнение пресс-формы | Класс «мелкий» |
| Остаток на сите 0071 | 2,0 % | ситовой анализ | Однородность шихты | Крупные агломераты |
| Удельная поверхность | 0,15–0,35 м/г | БЭТ | Кинетика спекания | Дендритная форма |
| Потери при восстановлении | 0,80 % | ГОСТ 4960-75 | Усадка заготовки | Контроль шихты |
Области применения
- Изготовление спечённых втулок, вкладышей подшипников скольжения и пористых фильтров на прессах усилием 100–400 кН.
- Производство щёточных изделий для электрических машин и токосъёмных узлов тягового оборудования.
- Металлизация керамических и металлических поверхностей в установках газотермического напыления.
- Компоненты фрикционных смесей для тормозных колодок железнодорожного и карьерного транспорта.
- Добавки в антифрикционные композиции и токопроводящие пасты для электронной промышленности.
- Порошковая шихта для алмазных отрезных кругов и бурового инструмента.
Технологические режимы переработки
Прессование ПМС-12 ведут при давлении 200–600 МПа; дендритная морфология частиц обеспечивает механическое сцепление и достаточную прочность сырой заготовки. Спекание проводят в защитной атмосфере водорода или диссоциированного аммиака при 820–950 C с изотермической выдержкой 30–90 мин. Восстановительная среда обязательна: закись меди восстанавливается до металла, что снижает пористость и повышает теплопроводность спека. Для получения плотности выше 8,0 г/см применяют допрессовку или горячее изостатическое прессование. При металлизации режимы напыления подбирают с учётом насыпной плотности — расход порошка на 1 м покрытия толщиной 100 мкм составляет 0,9–1,1 кг.
Условия хранения и транспортировки
Порошок поставляется в герметичных металлических барабанах или полиэтиленовых ёмкостях массой 5–50 кг. Хранение — в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не выше 70 % и температуре 5–30 C. Контакт с влагой вызывает окисление поверхности и рост содержания закиси, что ухудшает спекаемость. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий. Перед вводом в шихту порошок рекомендуется просушивать при 80–120 C и просеивать через сито 0160.
Вопросы и ответы
Чем ПМС-12 отличается от ПМС-1 и ПМС-11?
ПМС-12 относится к мелким электролитическим порошкам с насыпной плотностью 1,25–1,90 г/см, тогда как ПМС-1 — более крупный порошок, а ПМС-11 имеет промежуточный гранулометрический состав. Мелкая фракция ПМС-12 даёт более высокую усадку при спекании и лучше формуется в тонкостенных прессовках.
Какой газ используется при спекании ПМС-12?
Оптимальна атмосфера водорода с точкой росы не выше –40 C либо диссоциированного аммиака. Восстановительная среда обеспечивает удаление закиси меди и получение спека с электропроводностью не ниже 85 % от литой меди.
Допускается ли использование ПМС-12 для газотермического напыления?
Да, порошок применяется в плазменных и газопламенных установках для создания токопроводящих и антифрикционных покрытий. Дендритная форма частиц улучшает сцепление с подложкой при напылении.
Как контролируется содержание кислорода в партии?
По ГОСТ 4960-75 кислород определяется методом восстановления в токе водорода при 800–900 C с гравиметрическим учётом потери массы. Норма для ПМС-12 — не более 0,60 %.
