近年來(lái)，粉末冶金學(xué)者更多關(guān)注具有“納米”和“復(fù)合”特性的材料，而忽略了基礎(chǔ)材料及其工藝在粉末冶金領(lǐng)域中不斷擴(kuò)大的作用。銅在粉末冶金領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用，將會(huì)繼續(xù)促進(jìn)其發(fā)展。本文主要闡述了銅粉在粉末冶金領(lǐng)域的應(yīng)用及其工藝的發(fā)展，回顧了銅的發(fā)展歷史、特性和應(yīng)用。本文支持此觀點(diǎn)：銅在粉末冶金的應(yīng)用會(huì)持續(xù)增加，在熱管理材料領(lǐng)域及傳統(tǒng)的粉末冶金中，其應(yīng)用前景看好。
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本文主要闡述了銅粉在粉末冶金領(lǐng)域的應(yīng)用及其工藝的發(fā)展，回顧了銅的發(fā)展歷史、特性和應(yīng)用。筆者認(rèn)為銅在粉末冶金的應(yīng)用會(huì)持續(xù)增加，在熱管理材料領(lǐng)域及傳統(tǒng)的粉末冶金中，其應(yīng)用前景看好。
銅在粉末冶金中的應(yīng)用
早在1萬(wàn)年前，銅作為獨(dú)特金屬就被發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。起初它被用于珠寶和其它裝飾品。天然的銅塊或含銅礦石作為原料，加工非常簡(jiǎn)單，即原始冷加工。回溯到公元前8700年，就有用銅來(lái)做項(xiàng)鏈墜子。
銅具有優(yōu)良的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，以及良好的抗腐蝕和機(jī)械性能。銅容易被加工成復(fù)雜的形狀和細(xì)絲。建筑師經(jīng)常利用其亮紅色和其被侵蝕后的銅綠，來(lái)作為建筑物、頂棚和戶外裝置的裝飾。
銅易與其它元素形成合金，大量用來(lái)制造異型的鍛件、鑄造件和粉末冶金產(chǎn)品。銅與鎳形成合金具有抗海水腐蝕的優(yōu)良性能。錫可以提高固溶體中銅的強(qiáng)度和抗腐蝕性能。鋅和銅合金，即黃銅粉，被用于水管、鎖件、閥門、管件。含有鎳、錫、鈦、鈹及鈷的銅合金強(qiáng)度相當(dāng)于高強(qiáng)度鋼，而且具有高的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱性能。銅及銅鋅鋁合金常被用于生產(chǎn)片狀的金粉。通過(guò)調(diào)整錫鎳成分，可以生成特定的顏色。
在粉末冶金領(lǐng)域，用純銅粉生產(chǎn)電子和導(dǎo)熱零部件。含有錫、鋅、鎳、或者鐵的銅合金被廣泛用于汽車、草地公園設(shè)備、工具和電子工業(yè)。銅粉最多使用在自潤(rùn)滑軸承上，另外是Fe-Cu預(yù)混合，化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的滲析和摩擦材料部件。
銅粉重要和特色的應(yīng)用是粉末冶金領(lǐng)域。在此領(lǐng)域的材料不是通過(guò)熔煉和鑄造得到的，例如：彌散強(qiáng)化Cu-Al2O3用來(lái)強(qiáng)化和制造焊接電極（用于汽車和其它工業(yè)領(lǐng)域），用于電子部件的熱管理領(lǐng)域W-Cu和Mo-Cu，此類材料需要控制其孔隙率。自潤(rùn)滑軸承和過(guò)濾器是粉末冶金領(lǐng)域典型的應(yīng)用。這些材料要求控制適當(dāng)?shù)目紫堵剩源撕土窟_(dá)到優(yōu)良的潤(rùn)滑效果。
銅粉末通過(guò)金屬注射成型工藝可以制造成復(fù)雜形狀的電氣和電子部件，這種產(chǎn)品具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。我們可以使用高純銅粉，通過(guò)提高零件的最終密度來(lái)提高導(dǎo)電性和熱導(dǎo)率。注射成型工藝可以提高銅粉的致密度，產(chǎn)品的導(dǎo)電率和熱導(dǎo)率隨之提高。
粉末冶金產(chǎn)品
銅粉末的首要應(yīng)用是銅錫粉混合，來(lái)制造青銅件。在二十世紀(jì)二十年代早期，座落在美國(guó)新澤西州卡爾特萊特自治區(qū)的金屬精練（USMR），開(kāi)始生產(chǎn)電解銅粉。此工廠面積小，擁有大的陰極槽。在生產(chǎn)高峰期，粉末工廠每月銅粉大約455噸。在20世紀(jì)八十年代中期，熔煉和電解精煉企業(yè)被迫關(guān)閉，由于卡爾特萊特工廠關(guān)閉，盡管有些企業(yè)試圖生產(chǎn)電解銅粉，美國(guó)再也沒(méi)有電解銅粉產(chǎn)品生產(chǎn)。如今，電解銅粉產(chǎn)地有歐洲、日本、俄羅斯、印度和南韓。
