TWI772047B - 銅粒的製造方法及銅粒 - Google Patents

銅粒的製造方法及銅粒 Download PDF

Info

Publication number
TWI772047B
TWI772047B TW110120054A TW110120054A TWI772047B TW I772047 B TWI772047 B TW I772047B TW 110120054 A TW110120054 A TW 110120054A TW 110120054 A TW110120054 A TW 110120054A TW I772047 B TWI772047 B TW I772047B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
copper
raw material
copper powder
slurry
powder raw
Prior art date
Application number
TW110120054A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202247921A (zh
Inventor
陳其亮
高媛媛
林志曄
Original Assignee
華晴材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 華晴材料股份有限公司 filed Critical 華晴材料股份有限公司
Priority to TW110120054A priority Critical patent/TWI772047B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI772047B publication Critical patent/TWI772047B/zh
Publication of TW202247921A publication Critical patent/TW202247921A/zh

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

本創作所提出的製造方法包含下列步驟:將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料;對該漿料加熱製成次級銅粉原料;以及對該次級銅粉原料進行還原反應製成銅粒。其中,初級銅粉原料可為以水霧化法所製得的銅粉。本創作所製得的銅粒包含三個以上的初級銅粉,該等初級銅粉連接成鍊狀。本創作的優點在於,製作方法簡單、易於量產,所製得的銅粒具有較大的表面積、更低的鬆裝密度、較佳的毛細力。將本創作的銅粒用於製作熱管時,還能提升散熱效率。此外,本創作的銅粒成份單純,並不會影響熱管的可靠度。

Description

銅粒的製造方法及銅粒
本創作是關於一種金屬顆粒及金屬顆粒的製造方法,特別是關於一種銅粒及銅粒的製造方法。
散熱領域中熱管的使用已經越來越普遍。熱管的工作原理是在於,熱管的內壁面形成有毛細結構,因此熱管內的工作流體能沿毛細結構迅速流動,即時傳遞熱量。熱管的毛細結構有多種形式,其中銅粉燒結型的毛細結構具有更强的毛細力、更大的熱量傳輸能力、更好的抗重力效果,最常被用於高功率伺服器、高階筆記型電、及一些工業用電腦領域中。
在熱管的製造過程中,會將銅粉原料燒結於一管體的內壁面中。銅粉原料的製造方法,主要有水霧化法、電解法、團化法、和球磨法,以製做出低鬆裝密度(apparent density)的銅粉原料,而其中最廣為使用的是水霧化法。為了進一步降低鬆裝密度、提高孔隙率,會在水霧化法中進行增氧操作的方法,藉此在銅粉原料的表面產生空洞或裂縫。然而,經過增氧操作後所製成的銅粉原料可能有氧化的現象,將會影響燒結後毛細結構的性能以及所製得的熱管的可靠度。
有鑑於此,提出一種更佳的改善方案,乃為此業界亟待解決的問題。
本創作的主要目的在於,提出一種銅粒的製造方法以及銅粒,其該製造方法簡單、易於量產,且所製得的銅粒具有較大的表面積、更低的鬆裝密度。
為達上述目的,本創作所提出的製造方法依序包含下列步驟:將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料;對該漿料加熱製成次級銅粉原料;以及對該次級銅粉原料進行還原反應製成銅粒,該銅粒之粒徑為40目至325目。
為達上述目的,本創作所提出的銅粒包含三個以上的初級銅粉,該等初級銅粉連接成鍊狀,該銅粒之粒徑為40目至325目。
因此,本創作的優點在於,將現有的銅粉以鍊狀形式結合成銅粒,具有較大的表面積、更低的鬆裝密度(例如可達1.0g/cm3至2.5g/cm3)、較佳的毛細力。並且,本創作所提供的銅粒製作方法簡單、易於量產,將本創作的銅粒用於製作熱管時,還能提升散熱效率。此外,本創作的銅粒成份單純,並不會影響熱管的可靠度。
如前所述之銅粒的製造方法中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,是先將水加熱後,加入該高分子黏結劑,待該高分子黏結劑溶解後加入該初級銅粉原料。
如前所述之銅粒的製造方法中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,是將水加熱至40℃至70℃。
如前所述之銅粒的製造方法中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,該高分子黏結劑溶解過程中被加熱至60℃至90℃後,加入該初級銅粉原料。
如前所述之銅粒的製造方法中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,該初級銅粉原料、該高分子黏結劑、及水混合後,加熱至65℃至95℃,製成漿料。
如前所述之銅粒的製造方法中,於「對該漿料加熱製成次級銅粉原料」之步驟中,先將該漿料加熱至脫水。
如前所述之銅粒的製造方法中,該高分子黏結劑包含玉米澱粉、土豆澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉、或其組成。
如前所述之銅粒的製造方法中,於「對該漿料加熱製成次級銅粉原料」之步驟中,加熱該漿料至300℃至600℃,藉此燒除該高分子黏結劑。
圖1為本創作的製造方法的流程圖。
圖2為本創作的銅粒的顯微照片。
本創作提出一種銅粒的製造方法以及銅粒。
首先請參考圖1。該製造方法依序包含調製步驟、加熱步驟、及還原步驟。
於調製步驟中,是將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料。初級銅粉原料為現有技術所製得的銅粉。換言之,本創作是以現有的銅粉為原料進行再次加工,以製成具有更低鬆裝密度、更高孔隙率的顆粒。此外,較佳的是選用以水霧化法所製得的銅粉做為初級銅粉原料進行加工。高分子黏結劑可為玉米澱粉、土豆澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉,或其組合,例 如:高分子黏結劑可為玉米澱粉和土豆澱粉之組合,或者,高分子黏結劑可為土豆澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉之組合。
於調製步驟中,首先將高分子黏結劑與水充份混合後,再加入初級銅粉原料混合製成漿料。具體而言,是先將水加熱後,加入高分子黏結劑至重量百分率為5%至20%之間,待高分子黏結劑溶解後加入初級銅粉原料,至初級銅粉原料的重量百分率為5%至50%之間。於調製步驟中,可將水加熱至40℃至70℃後加入高分子黏結劑。另外,也可在高分子黏結劑溶解過程中進一步加熱至60℃至90℃,然後再加入初級銅粉原料。最後,可於初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合後再加熱至65℃至95℃,並使混合均勻而不分層,即製得漿料。較佳度,於初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合的同時進行隔水加熱。
於加熱步驟中,可分為兩階段地加熱。第一階段加熱可為將漿料加熱至脫水,第二階段加熱可加熱至燒除高分子黏結劑而形成次級銅粉原料。第一階段加熱中,可將漿料置於60℃至200℃的烤箱中進行烘乾。第二階段加熱中,可將烘乾脫水後的漿料置於焙燒爐中進行焙燒,焙燒爐的溫度可為300℃至600℃,焙燒時間可為二至六小時。於焙燒過程中會通入空氣,以使高分子黏結劑會因高溫而燃燒,藉此燒除高分子黏結劑。在燒除高分子黏結劑後即形成次級銅粉原料。
由於次級銅粉原料的顆粒表面可能有氧化層,因此後續可再進行還原步驟,以除去氧化層。具體而言,於還原步驟中,是將次級銅粉原料加熱至300℃至600℃,並通入氫氣及氮氣的混合氣體,直到所有的氧化層被還原,至此形成本創作的銅粒。
後續可再進行除鐵、篩分不同等級或粒徑大小,經過測試後包裝、入庫。
接著請參考圖2,其是以工作距離16.4公釐(mm)、加速電壓15.0k伏特(V)、放大倍數100倍之條件下所拍攝的銅粒照片。圖2中右下角的兩相鄰的參考點之距離為50微米(μm)。透過上述製造方法所製成的銅粒,每個銅粒的粒徑大小可為40目至325目,且每個銅粒包含了三個以上的初級銅粉。換言之,本創作的銅粒最低可由三個初級銅粉相連結所構成。該等初級銅粉可連接成隨機的鍊狀,且可為單一的直鍊或樹枝狀、珊糊狀的支鍊。
綜上述所,本創作將現有的銅粉以鍊狀形式結合成銅粒,具有較大的表面積、更低的鬆裝密度(例如可達1.0g/cm3至2.5g/cm3)、較佳的毛細力。並且,本創作所提供的銅粒製作方法簡單、易於量產,將本創作的銅粒用於製作熱管時,還能提升散熱效率。此外,本創作的銅粒成份單純,並不會影響熱管的可靠度。

Claims (9)

  1. 一種銅粒的製造方法,其依序包含下列步驟:將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料;對該漿料加熱製成次級銅粉原料;以及對該次級銅粉原料進行還原反應製成銅粒,該銅粒之粒徑為40目至325目。
  2. 如請求項1所述之銅粒的製造方法,其中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,是先將水加熱後,加入該高分子黏結劑,待該高分子黏結劑溶解後加入該初級銅粉原料。
  3. 如請求項2所述之銅粒的製造方法,其中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,是將水加熱至40℃至70℃。
  4. 如請求項2所述之銅粒的製造方法,其中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,該高分子黏結劑溶解過程中被加熱至60℃至90℃後,加入該初級銅粉原料。
  5. 如請求項2所述之銅粒的製造方法,其中,於「將初級銅粉原料、高分子黏結劑、及水混合製成漿料」之步驟中,該初級銅粉原料、該高分子黏結劑、及水混合後,加熱至65℃至95℃,製成漿料。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之銅粒的製造方法,其中,於「對該漿料加熱製成次級銅粉原料」之步驟中,先將該漿料加熱至脫水。
  7. 如請求項1至5中任一項所述之銅粒的製造方法,其中,該高分子黏結劑包含玉米澱粉、土豆澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉、或其組成。
  8. 如請求項7所述之銅粒的製造方法,其中,於「對該漿料加熱製成次級銅粉原料」之步驟中,加熱該漿料至300℃至600℃,藉此燒除該高分子黏結劑。
  9. 一種銅粒,其包含三個以上的初級銅粉,該等初級銅粉連接成鍊狀,該銅粒之粒徑為40目至325目。
TW110120054A 2021-06-02 2021-06-02 銅粒的製造方法及銅粒 TWI772047B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110120054A TWI772047B (zh) 2021-06-02 2021-06-02 銅粒的製造方法及銅粒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110120054A TWI772047B (zh) 2021-06-02 2021-06-02 銅粒的製造方法及銅粒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI772047B true TWI772047B (zh) 2022-07-21
TW202247921A TW202247921A (zh) 2022-12-16

Family

ID=83439711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110120054A TWI772047B (zh) 2021-06-02 2021-06-02 銅粒的製造方法及銅粒

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI772047B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130058824A1 (en) * 2010-11-04 2013-03-07 Aida Chemical Industries Co., Ltd. Method for producing decorative sintered metallic article and decorative sintered metallic article
TW201521859A (zh) * 2013-07-25 2015-06-16 石原產業股份有限公司 金屬銅分散液及其製造方法以及其之用途
JP2017039990A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 住友金属鉱山株式会社 銅粉とその製造方法、及びそれを用いた導電性ペースト
CN107552795A (zh) * 2017-09-26 2018-01-09 成都新柯力化工科技有限公司 一种利用多孔淀粉发泡制备泡沫金属的方法
TW202104819A (zh) * 2019-07-29 2021-02-01 大陸商廣州力及熱管理科技有限公司 均溫板毛細結構元件及其製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130058824A1 (en) * 2010-11-04 2013-03-07 Aida Chemical Industries Co., Ltd. Method for producing decorative sintered metallic article and decorative sintered metallic article
TW201521859A (zh) * 2013-07-25 2015-06-16 石原產業股份有限公司 金屬銅分散液及其製造方法以及其之用途
JP2017039990A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 住友金属鉱山株式会社 銅粉とその製造方法、及びそれを用いた導電性ペースト
CN107552795A (zh) * 2017-09-26 2018-01-09 成都新柯力化工科技有限公司 一种利用多孔淀粉发泡制备泡沫金属的方法
TW202104819A (zh) * 2019-07-29 2021-02-01 大陸商廣州力及熱管理科技有限公司 均溫板毛細結構元件及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202247921A (zh) 2022-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103819219B (zh) 一种耐酸碱腐蚀的碳化硅多孔支撑体
CN106636989B (zh) 一种高强度、高导热石墨-铜复合材料的制备方法
CN107916356B (zh) 一种高导热的金刚石/铜复合材料的制备方法
WO2023065702A1 (zh) 多孔陶瓷雾化芯及其制备方法和电子烟
CN108017409B (zh) 一种低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料及制备方法
CN100441347C (zh) 仲钨酸铵直接还原生产高压坯强度钨粉的方法
WO2018041032A1 (zh) 一种泡沫铜粉及其制备方法
JP4978785B2 (ja) ニッケル粉の製造方法
JPH02180612A (ja) 高温ろ過器及びその作製方法
CN109293376B (zh) 一种氮化硅氮化钛结合碳化硅耐火材料及其制备方法
CN113105244A (zh) 一种挤出成型3d打印碳化硅陶瓷及其制备方法
JP6864923B2 (ja) アルミニウム系クラッド放熱板の製造方法
CN104671751B (zh) 一种孔径可控的闭孔氧化铝基陶瓷的制备方法
JP2015505909A (ja) 粉末冶金による多孔体の製造方法および粒子状材料の冶金組成物
CN107311634A (zh) 一种氮化物结合三明治承烧板及其制备方法
TWI772047B (zh) 銅粒的製造方法及銅粒
CN107337453A (zh) 一种结合气固反应法制备重结晶碳化硅多孔陶瓷的方法
JP5520564B2 (ja) 炭素材料及びその製造方法
CN103849824B (zh) CNT增强W-Cu热用复合材料的制备方法
WO2020004304A1 (ja) セラミックス製造用顆粒の製造方法
JP2009292709A (ja) 炭化ケイ素質多孔体
CN115488330B (zh) 铜粒的制造方法及铜粒
CN105152653A (zh) 一种抗腐蚀碳化硅棚板及其制备方法
WO1996000800A1 (fr) Procede de fabrication d'acier fritte
Fang et al. A Cost‐Efficient Fabrication Strategy for Conductive Ti2AlC Honeycomb Monolith Using Elemental Powders