硫酸铜还原制备铜粉【毕业作品】

脱硫塔内衬防腐摘要:本文详细论述了以硫酸铜为原料,经脱水干燥、通氢还原等工艺制备铜粉,分别采用化学分析法,粒径分布仪和扫描电镜等手段对产品进行分析。实验结果表明:在270℃下持续40min,CuSO4·5H2O脱水情况最佳;本课题的研究方法制取所得产物的产率在80%-85%之间;
制备铜粉最适宜的还原温度大约为300℃;制得的铜粉最佳的粒径主要是分布在1μm至几十微米。
关键词:铜粉;分析评价;气相还原;
Copper Sulfate Reduction Preparation Copper Powder
Abstract: This paper expounds the copper sulphate as raw material, through dehydration dry, hydrogen reduction process such as copper powder preparation.The chemical analysis, respectively, particle size distribution apparatus and scanning electron microscope (SEM) analysis means of products. Experimental results show that:In 270 ℃ for 40 minutes, CuSO4·5H2O dehydration situation best; This topic research method of making the products in yields between 80% to 85%;The most suitable preparation of copper powder reduction temperature is about 300 ℃; Preparation of copper powder particle size distribution of the main is best in 1 muon m to dozens of microns.
gff全贴合技术Keyword: copper powder; analysis evaluation; vapour phase reduction;
目录
1引言 (1)
1.1 超细铜粉的进展 (1)
1.2 超细铜粉的应用领域 (2)
1.2.1在导电涂料领域中的应用 (2)
1.2.2在复合材料领域中的应用 (2)
1.2.3铜粉在其他领域中的应用 (2)
2实验部分 (3)
2.1  实验原料、检测仪器及制取装置 (3)
2.2  实验装置 (3)
2.3  制备铜粉的原理和主要反应 (4)
2.4  实验步骤 (4)
2.5  铜粉还原率的测定 (4)
2.5.1 方法提要 (4)
2.5.2试剂和溶液 (4)
2.6  铜粉还原率的测定 (4)
2.6.1 方法提要 (4)
2.6.2 试剂和溶液 (4)
2.6.3 分析步骤 (5)
2.6.4 分析结果的表述 (5)
低压成型机2.7  金属铜含量的测定 (5)
2.7.1 方法提要 (5)
有起子
2.7.2 试剂和溶液 (5)超细铜粉
扬声器结构2.7.3 分析步骤 (6)
2.7.4 分析结果的表述 (6)
2.8  氧化亚铜含量的计算 (6)
3结果及讨论 (6)
3.1 五水硫酸铜脱水情况对反应的影响 (6)
3.2 还原温度对反应的影响 (7)
3.3 还原时间对反应的影响 (8)
3.4还原时间对产率的影响 (9)
3.5还原时间对还原率的影响 (10)
4产品分析 (11)
4.1 X射线衍射(XRD)分析 (11)
4.2 扫描电镜(SEM)分析 (12)
5结论 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
1 引言
1.1 超细铜粉的研究进展
目前,关于超细颗粒(超微颗粒) 的规定是根据所研究超细微粉的制备、观察、基本特性及应用的难易程度的不同,规定其粒径在lμm 以下、1nm以上的微粉均可以称为超细微粉。我国目前所研究的超细粉末的尺寸主要是1μm 以下,0.1μm 以上的微米、亚微米超细粉。同时,国内外把颗粒尺寸在1nm~100nm 之间的粉末材料称为纳米材料。在工程学上,把小于0.5μm 的粒子称为超细颗粒,如黄培云[1]在粉末冶金或贵金属粉末的制备中也以0.5μm为限。超细微粒高的表面能和大的比表面,使它具有许多奇特的物理化学性质,并在冶金、化工、轻工、电子、国防、核技术和航空航天等领域表现出极其
重要的应用价值。如超细铜粉可作高效催化剂、导电涂料,还可用作导电复合材料原料、电极材料、添加剂等。因此,制备性能良好的超细铜粉是实现它优异性能最最关键的一步[2]。由于超细铜粉存在表面界面效应、小尺寸效应、量子尺度效应和宏观量子隧道效应[3]等基本特征,所以它具有与许多相同成分的常规材料不同的性质,在力学、电学、化学等领域具有潜在的应用价值。超细铜粉是一种棕或略带紫的微细粉末,纳米铜粉则呈褐红,它们都具有很高的活性。其制备与应用的研究已引起了人们的广泛关注。铜粉是重要的工业原料,纳米铜粉在制作高级润滑油、导电胶等领域有广阔的应用前景[3]。
1995年,Pekka[4]等指出纳米铜由于其低电阻而可用于电子连接,引起电子界的很大兴趣。纳米铜粉也可用于制造导电浆料(导电胶、导磁胶等,广泛应用于微电子工业中的布、封装、连接等,对微电子器件的小型化生产起重要作用。一般对超细铜粉的要求是:产物纯度高,粒径分布均匀且较窄,颗粒未团聚,表面被氧化,结晶性好等[5]。卢柯等人采用新的制备工艺合成出高密度、高纯度的纳米铜,晶粒尺寸仅有30nm,是常规铜的几十万分之一。进一步的冷轧实验中发现了室温下的超塑性和延展性:纳米铜在室温下变形可达50多倍而没有出现裂纹[6]。P.G Sanders等人得到了纳米铜材(晶粒尺寸10~110nm)的拉伸力学性能,发现其屈服强度是一般退火铜(晶粒尺寸20m)的10倍(~300MPa),其延伸率也可达到8%以上。这表明,铜在纳米化后其强度和塑性有明显的改善,这将对材料的精细加工、微型机械制造有着重要的价值。纳米金属材料的超塑性变形而引发的材料加工领域的革新对现代工业
发展将注入新的活力,对纳米材料的实际应用有积极的推动作用。此外,哈尔滨伊鸿药业有限责任公司在研究纳米铜粉用于骨质疏松、骨折药物的开发时,经大量动物模型实验认为:纳米铜粉能显著提高骨质密度、增加抗折力、改善组织形态,对骨质疏松症有显著的预防及作用[6]。
对金属铜的粉体研究已进入到纳米领域,而迄今纳米铜粉的研制还停留在实验室阶段,各种制备方法均存在着成本高、产率低、难以产业化的缺陷。铜超细粉体的实际应用基本是以微米铜粉为主体。微米铜粉具有许多优良的物理特性,因而被广泛应用于粉末冶金行业。其优良性能主要表现在粒径小、流动性强及优良的球状形貌等方面。许多研究表明,微米铜粉的性能主要取决于其制备工艺,我国铜粉生产的方法主要是电解法。但是,电解法制备的铜粉粒径分布宽,表面积小,表面活性差,往往难于满足高端需要。

本文发布于:2024-09-20 21:25:47,感谢您对本站的认可!

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