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铜粉的氧化机理

2014-09-02 17:13阅读:
全铜网今天主要讲解的是铜粉的氧化机理,首先让我们来了解下何为铜粉?
  铜粉:俗称“金粉”,一种铜合金的金色颜料,主要成分是及少量的锌、铝、锡等金属。制造方法与铝粉相同。用于油漆、油墨等工业。

铜粉
  铜粉的化学性质:铜片只能在酒精灯中加热成CuO,在干燥的空气中很难被氧化,但是在潮湿的空气中容易被氧化,生成碱式碳酸铜(2Cu+O2+H2O+CO2==Cu2(OH)2CO3)。相比铜片,铜粉由于表面与空气接触更多,所以更容易被氧化。铜可以在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,生成氯化铜(Cu+Cl2=点燃=CuCl2)。
  了解完铜粉就直入主题,了解下铜粉的氧化机理。
  铜粉金属光泽良好,且其导电性能几乎与银相当,而价格仅是银的二十分之一,因此从性价比上来说,铜粉是比较理想的一种导电填料。铜粉的这些特性使得其在导电胶、导电塑料、导电涂料等领域广泛使用。但是微细铜粉比表面积大,化学性质活泼,在空气中易发生氧化,导致材料颜色变暗,装饰性变差,而且氧化物是绝缘体,这样就使得导电材料很难在长时间的使用过程中保持良好的导电性能。因此,如何防止铜粉在材料的制备阶段以及使用过程中被氧化,是铜系材料应用研究的关键问题。多年来,防止铜粉氧化的工作,也一直受到人们关注。随着近年来抗氧化技术的发展,铜系材料的开发与应用才逐渐增多。在复合型导电高分子材料中,起导电作用的是填充的金属粉末,这些粉末自身的导电性如何,决定着材料的最终导电性能。因此,将铜粉作为导电填料使用就必须解决其易氧化问题。文中综
述了近几年来国内外铜粉防氧化技术的研究进展。
  铜属于过渡簇金属,根据对金属单质的导电机理进行分析,可知其具有良好的导电性。但铜的化学性质非常活泼,在空气中常温下就很容易发生氧化,特别是比表面积较大的铜粉,氧化速度更快。氧化原理为:
2Cu+O2=2CuO或4Cu+O2=2Cu2O
  所生成的铜氧化物不具有导电性,这样就使得铜的导电能力大大降低。因此,要将铜系金属粉作为导电介质,必须对其进行表面处理才能获得实用价值。
  了解完铜粉的氧化机理,顺便也了解下铜粉的一些其他信息,希望对您能有所帮助。
  铜粉的危险性:
  1、健康危害:大量吸入铜烟雾可引起金属烟热。患者有寒战、体温升高,伴有呼吸道刺激症状。长期接触铜尘的工人常发生接触性皮炎和鼻、眼的刺激症状,引起咽痛、咳嗽、鼻塞、鼻炎等,甚至引起鼻中隔穿孔。长期吸入尚可引起肺部纤维组织增生。
  2、环境危害:对环境有一定危害,对水体、土壤和大气可造成轻微污染。
  3、燃爆危险:本品可燃,粉尘具刺激性。
  铜粉的防范措施:
  1、急救措施
  (1)皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。
  (2)眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
  (3)吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。
  (4)食入:饮足量温水,催吐。就医。
  2、消防措施
  (1)危险特性:其粉体遇高温、明火能燃烧。
  (2)有害燃烧产物:氧化铜。
  (3)灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。灭火剂:干粉、砂土。
  3、应急处理
  (1)应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。若大量泄漏,收集回收。
  (2)操作注意事项:操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。搬运时轻装轻卸,防止包装破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
  (3)储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类、卤素分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
  监测方法:火焰原子吸收光谱法;催化极谱法;5-Br-PADAP比色法
  工程控制:一般不需特殊防护。
  呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。
  眼睛防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩戴化学安全防护眼镜。
  身体防护:穿一般作业防护服。
  手防护:戴一般作业防护手套。
  铜粉的运输注意事项:起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、卤素等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。
  铜粉的用途:广泛应用于粉末冶金、电碳制品、电子材料、金属涂料、化学触媒、过滤器、散热管等机电零件和电子航空领域。
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