銅粉末冶金技術在實現材料高抗氧化性方面,主要通過以下幾種方法來實現:
一、表面處理技術
化學處理:通過化學方法在銅粉表面形成保護膜,可以有效提高抗氧化性。例如,使用苯并三氮唑(BTA)作為抗氧化劑,能夠與銅表面形成穩定的化學鍵,阻止氧氣與銅的接觸。此外,還可以使用復合抗氧化劑,如苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等,這些物質在銅粉表面形成保護膜,同時捕獲自由基,雙重作用提高抗氧化性能。
涂層技術:采用物理或化學方法在銅粉表面沉積一層抗氧化涂層。例如,通過激光熔覆技術在銅表面制備Al-Fe共滲層,這種涂層能夠顯著提高銅的抗氧化性能。在電子級超細樹枝狀銅粉中,采用苯并三氮唑與表面處理劑復配后進行表面處理,能夠有效提高銅粉的抗氧化性。
二、材料配方優化
添加抗氧化劑:在銅粉制備過程中,添加適量的抗氧化劑可以有效提高其抗氧化性能。例如,在水霧化生產銅粉的過程中,添加復合抗氧化劑,其成分包括苯并三氮唑、十二烷基硫酸鈉等,能夠在銅粉表面形成保護膜,有效降低銅粉的含氧量。
合金化處理:通過在銅粉中添加少量合金元素,如鋁、鐵等,可以提高銅的抗氧化性能。例如,采用包埋滲法在銅表面制備Al-Fe共滲層,能夠顯著提高銅的抗氧化性能。

三、制備工藝改進
霧化法:霧化法是一種常用的銅粉制備方法,通過控制霧化工藝參數,可以有效降低銅粉的含氧量。例如,在水霧化生產銅粉的過程中,添加復合抗氧化劑,能夠使銅粉的含氧量低于0.08%,達到國家標準。
多元醇法:多元醇法是一種綠色無毒的銅粉制備方法,通過調節溶液中銅離子濃度,可以實現對銅粉形貌和粒徑的可控調節。多元醇反應過程中生成的醇鹽化合物和有機銅鹽絡合物能夠在銅粉表面形成保護膜,提高抗氧化性能。
四、后處理技術
熱處理:通過熱處理可以進一步提高銅粉的抗氧化性能。例如,在高溫下對銅粉進行退火處理,能夠去除表面雜質,提高銅粉的純度和抗氧化性。
機械處理:通過機械方法對銅粉進行表面處理,如噴砂、拋光等,可以去除表面氧化層,提高銅粉的抗氧化性能。
綜上所述,銅粉末冶金技術通過表面處理、材料配方優化、制備工藝改進以及后處理等多種方法,能夠有效提高銅粉的抗氧化性能。這些技術的應用不僅提高了銅粉的使用壽命,還拓展了其在電子、機械等領域的應用范圍。