Cobre puro en polvo

Descripción general del cobre puro en polvo

El polvo de cobre puro contiene un 99,5% o más de cobre. Proporciona una excelente conductividad térmica y eléctrica combinada con una buena resistencia a la corrosión, soldabilidad y biocompatibilidad.

Principales propiedades y ventajas del polvo de cobre puro:

Propiedades y características del cobre puro en polvo

Propiedades	Detalles
Composición	Contenido de cobre igual o superior a 99,5%
Densidad	8,94 g/cc
Forma de las partículas	Esférica, irregular
Tamaños	1-150 micras
Densidad aparente	Hasta 50% de densidad real
Conductividad	Excelente, sólo superado por la plata
Soldabilidad	Excelente por su resistencia a la oxidación
Biocompatibilidad	Alto, seguro para el contacto con alimentos

El polvo de cobre puro es ideal para aplicaciones como productos de soldadura, aleaciones de soldadura fuerte, materiales de fricción, herramientas diamantadas, contactos eléctricos y moldeo por inyección de metales.

Composición del polvo de cobre puro

Composición típica del polvo de cobre puro:

Composición del polvo de cobre puro

Elemento	Peso %
Cobre (Cu)	99,5% min
Oxígeno (O)	0,05% máx
Plomo (Pb)	0,005% máx
Otras impurezas	0,005% máx

• El cobre proporciona una excelente conductividad y resistencia a la corrosión
• El oxígeno presente como impureza afecta a la conductividad y a la sinterización
• Plomo y otras impurezas cuidadosamente controladas

El alto contenido de cobre, el bajo contenido de óxido y las mínimas impurezas dan como resultado una excelente conductividad eléctrica y térmica combinada con buenas propiedades mecánicas.

Cobre puro en polvo Propiedades físicas

Cobre puro en polvo Propiedades físicas

Propiedad	Valores
Densidad	8,94 g/cc
Punto de fusión	1083°C
Conductividad térmica	400 W/mK
Resistividad eléctrica	1,72 μΩ-cm
Temperatura de recristalización	200-300°C
Temperatura de Curie	-269°C

• Alta densidad en comparación con el magnesio o el aluminio
• Excelente conductividad térmica para la disipación del calor
• La baja resistividad eléctrica proporciona una alta conductividad.
• La recristalización permite la sinterización y mejora la ductilidad
• La resistividad aumenta por encima del punto de Curie

Estas propiedades hacen que el cobre puro sea adecuado para componentes altamente conductores, como contactos eléctricos y escobillas.

Propiedades mecánicas del polvo de cobre puro

Propiedades mecánicas del polvo de cobre puro

Propiedad	Valores
Resistencia a la tracción	220-340 MPa
Límite elástico	69-172 MPa
Alargamiento	35-60%
Dureza	45-90 HB
Módulo de elasticidad	110-130 GPa
Resistencia a la compresión	500-700 MPa

• Buena combinación de resistencia y muy alta ductilidad
• Dureza relativamente baja y gran maleabilidad
• Resistencia moderada en comparación con las aleaciones de alta resistencia
• Las propiedades dependen de factores como la porosidad y el tamaño del grano

Estas propiedades hacen que el cobre puro sea adecuado para componentes blandos y altamente conductores que requieren una buena resistencia a la deformación y a la compresión.

Aplicaciones del cobre puro en polvo

Las aplicaciones típicas del polvo de cobre puro incluyen:

Aplicaciones del cobre puro en polvo

Industria	Utiliza
Electricidad	Contactos, cepillos, electrodos de soldadura
Electrónica	Adhesivos conductores, apantallamiento RF
Automoción	Escobillas, casquillos, cojinetes
Industrial	Herramientas de diamante, moldes de fundición
Fabricación	Aleaciones de soldadura, pulvimetalurgia
Productos de fricción	Pastillas de freno, discos de embrague

Algunos usos específicos del producto:

• Contactos eléctricos deslizantes y escobillas
• Disipadores de calor y componentes de gestión térmica
• Varillas de soldadura, pastas de soldadura fuerte y metal de aportación para soldadura
• Compuestos de matriz metálica como herramientas de diamante
• Componentes de forma neta fabricados mediante moldeo por inyección de metal
• Bujes de bomba, impulsores y otras piezas de desgaste

Su alta conductividad, resistencia a la corrosión, biocompatibilidad y resistencia moderada hacen que el cobre puro sea adecuado para esta diversa gama de aplicaciones eléctricas, térmicas y de desgaste moderado en todas las industrias.

Especificaciones del polvo de cobre puro

Las principales especificaciones del polvo de cobre puro son:

Especificaciones del polvo de cobre puro

Estándar	Descripción
ASTM B602	Especificación del polvo de cobre electrolítico de alta pureza
JIS H2111	Especificaciones del cobre electrolítico y las aleaciones de cobre en polvo
ISO 3497	Especificación para polvo de cobre de uso general
ASTM B243	Orientación sobre la densidad aparente y el caudal

Estos definen:

• Contenido mínimo de cobre 99,5%
• Límites de impurezas como el oxígeno y el plomo
• Características requeridas del polvo
• Densidad aparente y caudal
• Método de producción autorizado: electrolítico
• Protocolos de muestreo y prueba.

El cumplimiento de estas especificaciones garantiza la idoneidad para aplicaciones que requieren una alta conductividad térmica y eléctrica combinada con buenas propiedades mecánicas.

Tamaño de las partículas de cobre puro en polvo

Distribución granulométrica del polvo de cobre puro

Tamaño	Características
1-10 micras	Grado ultrafino utilizado en microelectrónica
10-30 micras	Grado fino adecuado para la sinterización
30-150 micras	El grado grueso tiene buena fluidez para el prensado

• Los tamaños más finos proporcionan una mayor densidad sinterizada
• El polvo más grueso es más fluido
• Gama de tamaños adaptada a la aplicación deseada
• Formas esféricas e irregulares disponibles

El control de la distribución del tamaño de las partículas optimiza el comportamiento de prensado, la densidad sinterizada y las propiedades finales de la pieza.

Cobre puro en polvo Densidad aparente

Cobre puro en polvo Densidad aparente

Densidad aparente	Detalles
Hasta 50% de densidad real	Para una morfología irregular del polvo
3,5-5,0 g/cc típico	Mejora con una mayor densidad de empaquetado

• Una mayor densidad aparente mejora el flujo y la compresibilidad del polvo
• La morfología irregular limita la densidad máxima de empaquetamiento
• Valores de hasta 60% alcanzables con polvo esférico
• La alta densidad aparente facilita la compactación

Una mayor densidad aparente permite un prensado y una sinterización más eficaces del polvo hasta alcanzar la densidad total.

Producción de cobre puro en polvo

Producción de cobre puro en polvo

Método	Detalles
Electrólisis	Cátodos de cobre disueltos anódicamente en iones Cu+ y depositados sobre cátodos de acero inoxidable
Molino de bolas	Polvo grueso descompuesto y clasificado en tamaños específicos
Recocido	Ablanda las partículas de polvo y mejora la compresibilidad
Atmósfera reductora	Evita la oxidación de las partículas durante la producción

• El proceso electrolítico automatizado permite la producción a gran escala
• La molienda y el tamizado proporcionan una distribución controlada del tamaño de las partículas
• El recocido facilita el prensado y la manipulación
• El estricto control del proceso garantiza una gran pureza y una calidad repetible

Precios del cobre puro en polvo

Precios del cobre puro en polvo

Factor	Impacto en el precio
Grado de pureza	Una mayor pureza aumenta el coste
Tamaño de las partículas	El polvo ultrafino es más caro
Cantidad del pedido	Los pedidos a granel tienen precios unitarios más bajos
Método de producción	El tratamiento adicional aumenta el coste
Embalaje	El envasado especial, como el sellado al vacío, añade costes

Precios indicativos

• Cobre puro ultrafino en polvo: $15-25 por kg
• Cobre puro grueso en polvo: $10-15 por kg
• Los precios de los grandes volúmenes pueden ser 40% más bajos

El precio depende de la pureza, la granulometría, el método de producción, la cantidad del pedido, el envasado, etc.

Proveedores de cobre puro en polvo

Proveedores de cobre puro en polvo

Empresa	Ubicación
Kymera Internacional	EE.UU.
GGP Pólvora metálica	Alemania
Corporación Americana Chemet	EE.UU.
Material en polvo CNPC de Shanghai	China
Mitsui Kinzoku	Japón
Nuclead	Francia

Factores de selección de proveedores:

• Niveles y grados de pureza ofrecidos
• Capacidad de producción y plazos de entrega
• Rangos de tamaño promedio de partículas
• Personalización de la distribución de tamaños
• Opciones de embalaje y cantidades de pedido
• Niveles de precios basados en el volumen
• Cumplimiento de las especificaciones internacionales

Manipulación y almacenamiento de cobre puro en polvo

Manipulación de polvo de cobre puro

Recomendación	Razón
Garantizar una ventilación adecuada	Prevenir la exposición a partículas finas
Utilizar los EPI adecuados	Evitar la ingestión accidental
Seguir protocolos seguros	Reducir los riesgos para la salud
Evitar las fuentes de ignición	Peligro de polvo inflamable
Equipo terrestre	Evitar descargas estáticas
Utilizar herramientas que no produzcan chispas	Evitar la posibilidad de ignición

Recomendaciones de almacenamiento

• Almacenar en recipientes estables en un lugar fresco y seco
• Limitar la exposición a ácidos, amoníaco, acetileno
• Mantener la temperatura por debajo de 30°C

Las precauciones adecuadas durante la manipulación y el almacenamiento ayudan a preservar la pureza y a evitar problemas de seguridad.

Inspección y ensayo de cobre puro en polvo

Pruebas de cobre puro en polvo

Prueba	Detalles
Análisis químicos	ICP o XRF verifica la composición
Distribución granulométrica	Análisis por difracción láser
Densidad aparente	Prueba de caudalímetro Hall según ASTM B212
Morfología del polvo	Imágenes SEM de la forma de las partículas
Prueba de densidad de toma	Densidad medida después del roscado mecánico.
Análisis del caudal	Flujo por gravedad a través de un embudo específico

Las pruebas garantizan que el polvo cumple los niveles de pureza, las características de las partículas, las especificaciones de densidad, la morfología y la fluidez exigidos por las normas aplicables.

Ventajas e inconvenientes del cobre puro en polvo

Ventajas del cobre puro en polvo

• Excelente conductividad térmica y eléctrica
• Buena resistencia a la corrosión y biocompatibilidad
• Su gran pureza proporciona un rendimiento óptimo
• Fácil de sinterizar y comprimir en componentes de alta densidad
• Dúctil y maleable
• Reciclable y sostenible desde el punto de vista medioambiental

Limitaciones del polvo de cobre puro

• Resistencia inferior a la de muchos polvos de aleación
• Resistencia moderada a la oxidación a alta temperatura
• Pesado en comparación con el magnesio o el aluminio
• No apto para aplicaciones de gran desgaste o carga
• Sensible a la contaminación por zinc y azufre
• Se empaña gradualmente con el tiempo si no se recubre

Comparación con los polvos de latón y bronce

Cobre puro frente a polvos de latón y bronce

Parámetro	Cobre puro	Latón/Bronce
Densidad	8,94 g/cc	8,7-8,8 g/cc
Fuerza	220-340 MPa	350-550 MPa
Conductividad	Excelente	Bien
Resistencia a la corrosión	Excelente	Bien
Coste	Bajo	Moderado
Utiliza	Eléctrico, térmico	Ferretería, decoración

• El cobre puro tiene mayor conductividad y ductilidad
• El latón/bronce ofrecen mayor resistencia
• El cobre puro es más adecuado para la gestión térmica
• Latón/bronce utilizado para herrajes y artículos decorativos

Preguntas frecuentes sobre el cobre puro en polvo

P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del polvo de cobre puro?

R: Las principales aplicaciones incluyen contactos y escobillas eléctricas, varillas de soldadura, aleaciones de soldadura fuerte, herramientas diamantadas, disipadores térmicos, componentes de forma neta fabricados mediante pulvimetalurgia, materiales de fricción y adhesivos conductores.

P: ¿Qué precauciones deben tomarse al trabajar con polvo de cobre puro?

R: Las precauciones recomendadas incluyen una ventilación adecuada, EPI apropiados, protocolos de manipulación segura, conexión a tierra del equipo, evitar fuentes de ignición, utilizar herramientas que no produzcan chispas y almacenar en contenedores inertes estables alejados de contaminantes.

P: ¿En qué se diferencia el cobre puro en polvo del cobre electrolítico de alta resistencia (ETP)?

R: El polvo de cobre puro tiene un contenido de cobre de 99,5% o superior, mientras que el polvo de cobre ETP tiene un contenido mínimo de cobre de 99,5%. El cobre puro proporciona una conductividad ligeramente superior, pero ambos son intercambiables en la mayoría de aplicaciones comunes.

P: ¿Qué afecta a las propiedades de las piezas fabricadas con polvo de cobre puro?

R: Los factores clave son la densidad aparente, la composición del polvo, la distribución del tamaño de las partículas, la presión de compactación, los parámetros de sinterización, la presencia de impurezas y la porosidad de la pieza final.