电解铜粉添加剂的研究现状与展望

电解铜粉具有良好的物理化学性质和独特的树枝状结构,是高端制造与先进材料合成不可或缺的关键基础材料之一。然而,采用传统的电解工艺制备电解铜粉,存在诸如能耗高、生产效率低、产品粗大以及参数调控窗口窄等问题。电解液添加剂的合理运用和优化是改进电解铜粉制备过程的关键之一,能有效地控制电化学反应过程,调整铜粉形貌结构并提升其性能。本文阐述了阳离子添加剂、阴离子添加剂、非离子添加剂以及两性添加剂在电解铜粉制备中的作用,并探讨了各添加剂之间的协同作用以及对电解铜粉形态和性能的影响。此外,揭示了电解铜粉添加剂研究中存在的问题,并展望了电解铜粉添加剂的发展方向。对电解铜粉添加剂的深入分析,可为选择适宜的添加剂、优化电解工艺、提升铜粉性能,以及拓展电解铜粉的新应用提供参考。

用新型电解槽电解废铜制备树枝状铜粉试验研究

设计了具有垂直和切向进液的新型圆柱形电解槽,研究了在恒电流状态下采用电解法电解废铜制备树枝状铜粉。通过水力学试验测定垂直进液和切向进液条件下电解液的平均停留时间和死区体积分数,考察了在2种进液条件下,电流密度对电流效率、电解槽电压、能耗和铜粉性能的影响。结果表明:随进液流量减小,电解液停留时间延长,死区体积分数减小,有利于电解液传质反应;电流密度为1000 A/m^(2)时,垂直进液下可获得最大电流效率81.57%与最小能耗943.3 kW·h/t,铜粉粒径为66.4μm,树枝状结构分明,二次枝晶长短不一且分布均匀;采用切向进液时最大电流效率为69.61%,最小能耗为1019.9 kW·h/t,铜粉粒径为45.8μm,树枝状结构不完整,多数枝晶短小密集。

电解液进液方式对电解铜粉能耗的影响

以研发的新型电解槽为主体,采用不同流量组合进液方式,研究流量和流向等实验参数对电解铜粉槽电压和电耗的影响,总结流量和流向变化对电解过程槽电压和电耗规律,对电解法制备铜粉节能降耗方法进行探索。在Cu^(2+)浓度为10 g·L^(-1),酸度为150 g·L^(-1),电解温度为40℃,电流密度约为1400 A·m^(-2)的情况下实验,结果表明,加入单一侧流后可明显降低电解槽的槽电压和能耗,在流量为9 L·min^(-1)时,分别采用高侧流和低测流的进液方式,可节能12.12%和6.52%;采用双侧侧流的进液方式可很大程度上降低电解槽的槽电压和能耗,在双侧流量均为9 L·min^(-1)时,节能率可达20%以上。

“U”型进液方式降低铜粉电解能耗的研究

电解铜粉具有纯度高、成形性好、呈树枝状等特点,广泛应用于粉末冶金零部件、金刚石工具、电碳等领域。但由于其阴、阳极距较窄,极板之间电解液流动缓慢,故浓差极化现象普遍,造成槽电压升高,能源的极大浪费。因此亟需以研发的新型电解槽为研究对象,采用不同的流量和进液方式,研究流量和流向等实验参数对电解铜粉槽电压和电耗的影响,获得最佳的进液方式。

制备超微细铜粉的研究现状

超微细铜粉具有比表面积大、表面活性高、晶粒硬度高等优点,因此在工业中常应用于导电材料、催化剂、润滑油添加剂。本文综述了超微细铜粉的应用及其制备方法,并对各制备方法的优缺点和应用领域进行了阐述。