鎳包石墨復合粉

1、饃包石墨復合粉編制說明（審定稿）錦包石墨復合粉行業(yè)標準編制說明一、工作簡況項目來源根據工業(yè)和信息化部關于印發(fā)2017年第二批行業(yè)標準制修訂計劃的通知 （工信廳科201770號）的要求，由北京礦冶科技集團有限公司負責組織制定 鍥 包石墨復合粉有色行業(yè)標準，項目計劃編號為 2017-0459T-YS,計劃完成年限 2018 年。本標準所涉及的產品簡況鍥包石墨復合粉是采用化學還原的方法在石墨核心粉末的表面包覆一層金 屬鍥而形成的一種包覆型復合粉末材料。 鍥包石墨復合粉材料，既有石墨優(yōu)越的 潤滑性能，同時也具有金屬的良好的導電性、 導熱性。采用化學還原方法制備的 鍥包石墨復合粉包覆層均勻，分散性好，具

2、有特殊的物理和化學性能，是一種新 型的復合材料。石墨具有典型的層狀結構，層與層之間靠微弱的范德華力連接，因此石墨晶 體的碳原子層之間容易被剪切力而發(fā)生滑移， 使得其摩擦系數小，顯示很好的潤 滑功能，是一種重要的潤滑材料。但石墨表面呈現典型非金屬特性， 與金屬的潤 濕性很差，因此在粉末冶金件的制備中容易發(fā)生分散不均勻、燒結性差等缺陷； 在石墨表面鍍覆一層金屬（如鍥、銅等），可大大改善這些性能。因此鍥包石墨 復合粉在自潤滑軸承、電刷等部件中有著廣泛的應用。在電磁屏蔽和吸波材料方 面,鍥包石墨復合粉是一種重要的導電填料， 鍥粉具有良好的導磁綜合性能,但 存在密度大、成本高的問題；采用鍥包石墨復合粉代

3、替鍥粉作為導電填料不僅導 電導磁性能優(yōu)良，而且密度小，還可顯著降低材料成本，因此在鍥包石墨復合粉 作為電磁屏蔽、吸波材料等具有廣闊應用前景。 隨著熱噴涂技術的發(fā)展，鍥包石 墨復合粉還是一種重要的功能涂層材料， 用該粉末制備的噴涂涂層，在滑動摩擦 的磨合及運轉中，由包覆層金屬鍥提供對基體的良好結合強度和所需要的機械性 能，而石墨則作為固體潤滑劑，使得涂層具有良好的潤滑性能以及可磨耗性，因而鍥包石墨復合粉作為涂層材料還可用于發(fā)動機壓氣機低溫部件噴涂可磨耗封 嚴涂層、無潤滑空壓機用自潤滑涂層、有機溶劑輸送泵用自潤滑涂層等。1因此，作為自潤滑材料、電磁屏蔽和吸波材料、可磨耗封嚴材料，鍥包石墨 復合粉在

4、航空、機械、粉末冶金等行業(yè)具有廣泛的用途。在國內，北京礦冶科技集團有限公司（原北京礦冶科技集團有限公司）、中科院過程研究所（原中科院化冶所）于上個世紀 90年代開展了采用加壓氫還原 方法制備鍥包石墨復合粉的研究工作，并成功開發(fā)出能夠滿足航空工業(yè)、粉末冶 金工業(yè)領域應用的鍥包石墨復合粉產品。目前，以北京礦冶科技集團有限公司、 中科院過程研究所等為代表的研究院所和企業(yè)， 已建立了該合金粉末成熟的氫還 原生產工藝，產品質量實現穩(wěn)定控制，產品牌號分別為KF-21T、KF-21T-1、KF-21R, CM03-1、CM03-2、CM03-3等，并在航空、冶金等行業(yè)得到越來越廣 發(fā)的應用，年需求量在5噸左

5、右。作為新型的高性能功能材料，在許多工業(yè)領域 中得到不斷推廣應用，為我國重要裝備的研制生產、關鍵裝備零部件表面強化和 再利用發(fā)揮了重要的作用。在國外，主要的生產廠商為蘇爾壽美科公司，產品牌號有Metco 307NS、Metco 308NS 和 Metco 309NS 等。目前該類產品作為封嚴涂層材料、自潤滑材料、電磁屏蔽和吸波材料，在航 空、機械、粉末冶金等行業(yè)具有廣泛的用途。由于該類復合粉產品在供貨和產品 驗收時均依據各自的企業(yè)標準或產品技術條件，在產品的制備方法、技術指標、 質量控制要求、驗收方法等方面沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標準，給供需雙方在生產、貿 易過程中帶來許多不便。因此，隨著該產品的不斷

6、發(fā)展，為了指導該復合粉末材料的生產， 保證產品 質量，規(guī)范供需雙方貿易過程，大力推廣該產品在各行業(yè)中的應用，引領相關行業(yè)的技術創(chuàng)新和技術進步，制定該產品的行業(yè)標準顯得日益迫切并具有重要意 義，項目的實施將具有很好的經濟和社會效益。承擔單位情況及主要工作過程承擔單位情況北京礦冶科技集團有限公司是隸屬于國務院國資委管理的中央企業(yè)，屬國家首批創(chuàng)新型企業(yè)，是我國以金屬礦產資源綜合開發(fā)利用為核心主業(yè)的規(guī)模最大的 綜合性研究與設計機構，在有色金屬采礦、選礦、冶煉和金屬粉體材料等研究領 域可代表國家水平，在國內外同行中有較大的影響。北礦新材科技有限公司是中央直屬大型科技企業(yè)北京礦冶科技集團有限公 司以其所屬

7、金屬材料研究設計所和北京鴇鋁材料廠為基礎,與北京市科學技術委員會共同出資設立的集研究、開發(fā)、生產、經營四位一體的現代材料科技公司， 在涂層材料和綠色電極領域具有顯著的產業(yè)優(yōu)勢。主要工作過程北京礦冶科技集團有限公司接到鍥包石墨復合粉編寫任務后，組織北京 礦冶科技集團有限公司、北礦新材科技有限公司相關的技術人員，成立了標準編 制小組。通過收集和整理國內外鍥包石墨復合粉信息和技術資料，采用走訪、電話聯系等方式咨詢了包括中科院過程所等國內主要鍥包石墨復合粉生產廠商，充分了解了鍥包石墨復合粉生產工藝狀況、 產品質量控制等，并對國內相關生產制 造和質量水平進行了充分論證，于 2018年1月形成有色行業(yè)標準

8、鍥包石墨復 合粉征求意見稿。2018年3月20日全國有色金屬標準化技術委員會在昆明市主持召開了標準 討論會，來自全國有色金屬標準化技術委員會、 株洲硬質合金集團有限公司、西 北有色金屬研究院、西部寶德科技股份有限公司、西安賽隆金屬有限責任公司、 自貢硬質合金有限責任公司、飛而康快速制造科技有限公司、清華大學深圳研究 院、深圳注成科技股份有限公司、湖南海納新材料有限公司、廣東省分析檢測中 心、崇義章源鴇業(yè)股份有限公司、廈門金鷺特種合金有限公司、中信國安盟固利 電源技術有限公司、九江有色金屬冶煉有限公司、鋼鐵研究總院、中南大學等 17家單位的18名專家對本標準的討論稿進行了討論， 編制小組根據會議

9、匯總意 見（詳見“標準征求意見稿意見匯總處理表”），采納了以上專家的意見和建議， 并依據意見和建議對標準進行了修改，形成了該標準征求意見匯總處理表及預審 稿。2018年6月27日，全國有色金屬標準化技術委員會在烏魯木齊市主持召開 了標準討論會，來自全國有色金屬標準化技術委員會、 株洲硬質合金集團有限公 司、自貢硬質合金有限公司、飛而康快速制造科技有限公司、 浙深圳市注成科技 股份有限公司、廈門金鷺特種合金有限公司、西安賽隆金屬材料有限責任公司、 西北有色金屬研究院、廣東省工業(yè)分析檢測中心、廣東省材料與加工研究所、鋼 鐵研究總院、昆山長鷹硬質合金有限公司、硬質合金國家重點實驗室等13家單位的17

10、名專家對本標準的預審稿進行了討論，提出了以下修改意見和建議：(1)第1章中，“本標準適用于熱噴涂、粉末冶金用鍥包石墨粉”修改為“本 標準適用于熱噴涂、粉末冶金用鍥包石墨復合粉”；(2)第3.1章節(jié)中，增加“ 01、02、03數字序號表示不同鍥含量”；(3)第3.2章節(jié)中，表1中的Ni含量范圍分別修改為：59.061.0 74.076.0 78.082.0和 74.076.0;(4)第3.2章節(jié)中，表1中增加一行：“注：需方對化學成分有其他要求時， 由供需雙方協商確定”；(5)第4.3章節(jié)中，刪除“必要時采用大于 50倍光學顯微鏡檢驗”。標準編制小組根據專家的意見和建議對討論稿進行了修改，形成了

11、有色行業(yè) 標準氧化億穩(wěn)定氧化結粉末審定稿。二、標準編制原則和確定標準主要內容的論據標準編制原則符合性為滿足航空工業(yè)、粉末冶金工業(yè)以及相關行業(yè)對鍥包石墨復合粉的使用性能 要求，我集團公司與使用單位雙方對質量檢測標準公平受益，能夠按現行通用方式進行產品檢測，所以本標準格式按照 GB/T 1.1-2009的標準要求進行制定。本標準修改稿在參照國內同類產品生產技術水平的基礎上，體現了國內大多數熱噴涂企業(yè)、表面修復企業(yè)、粉末冶金、機械等相關企業(yè)等對鍥包石墨復合粉 的質量性能要求。充分考慮相關企業(yè)和使用單位對粉末性能及檢測方式等的意見 和建議，力爭做到標準切實可行，具有可操作性，能夠被應用單位普遍接受。先

12、進性隨著航空發(fā)動機、地面燃機等在近些年的飛速發(fā)展，鍥包石墨復合粉作為重 要的高性能可磨耗封嚴材料、自潤滑涂層材料等，在航空、冶金、機械等工業(yè)領 域具有廣泛的應用。其標準的制定能夠推進該產品向具有高性能粉末質量控制技 術要求不斷發(fā)展。為體現對國內相關熱噴涂粉末材料、自潤滑材料生產企業(yè)的技 術特點及檢測手段的支持，本標準規(guī)定了鍥包石墨復合粉的產品要求， 試驗方法、 檢驗規(guī)則及標志、包裝、運輸、貯存、質量證明書和合同(或訂貨單)等內容， 使之能夠適應熱噴涂工藝、粉末冶金工藝等的應用，滿足相關行業(yè)工藝技術及設4備不斷發(fā)展的需求。確定標準主要內容的論據標準適用范圍鍥包石墨復合粉是采用化學還原的方法在石墨

13、核心粉末的表面包覆一層金屬鍥而形成的一種包覆型復合粉末材料。鍥包石墨復合粉材料，既有石墨優(yōu)越的潤滑性能，同時也具有金屬的良好的導電性、導熱性。采用化學還原的制備方法鍥包石墨復合粉包覆層均勻，分散性好，具有特殊的物理和化學性能，是一種新 型的復合粉末材料。標準的適用范圍為適用于熱噴涂、粉末冶金用鍥包石墨復合粉。規(guī)范性引用文件根據該粉末在產品驗收中粉末的松裝密度測定采用“GB/T 1479.1金屬粉末 松裝密度的測定 第1部分：漏斗法”，粉末的粒度采用“ GB/T 1480金屬粉 末干篩分法測定粒度”，使用的取樣方法采用“ GB/T 5314粉末冶金用粉末 取 樣方法”，產品的化學成分采用“ GB

14、/T 223.25鋼鐵及合金化學分析方法 丁二 酮質重量法測定鍥量”、“ GB/T 3521石墨化學分析方法”、“ GB/T 8647.1鍥 化學分析方法鐵量的測定 磺基水楊酸分光光度法”進行檢測，因此，本標準引用以下規(guī)范性文件：GB/T 223.25鋼鐵及合金化學分析方法 丁二酮質重量法測定鍥量GB/T 1479.1 金屬粉末 松裝密度的測定 第1部分：漏斗法GB/T 1480金屬粉末干篩分法測定粒度GB/T 3521石墨化學分析方法GB/T 5314 粉末冶金用粉末 取樣方法GB/T 8647.1鍥化學分析方法鐵量的測定磺基水楊酸分光光度法標準品種及牌號的規(guī)定產品根據化學成分、石墨類型分為

15、4個牌號：FNiCT-01、FNiCT-02、FNiCT-03、 FNiCR,其中：F一表示粉末；NiC 一表示鍥包石墨；5T一表小石墨為天然石墨；R一表小石墨為人造石墨；01、02、03數字序號表示不同的鍥含量。產品化學成分的規(guī)定鍥包石墨復合粉采用化學還原方法制備，作為熱噴涂涂層材料時，表面包覆的金屬鍥可防止在噴涂過程中由于高溫導致石墨氧化造成損失，同時還可以提高復合材料與基體的結合強度；作為粉末冶金材料，可以增加石墨潤滑組分與基體 的潤濕性，使得石墨能夠均勻分布在金屬基體相中， 提高材料的綜合性能。根據 包覆工藝和熱噴涂工藝的特點，鍥的包覆量一般分為60%、75%和80%,其中60%鍥包覆

16、量一般用于封嚴涂層材料的制備。雜質 Fe和S的存在對材料性能不 利，應不高于0.05%或0.1%。根據鍥包石墨復合粉的性能特點及在不同應用的 實際需求，規(guī)定產品中化學成分如表 1所示。表1質量分數/%產品牌號化學成分CNiSFeFNiCT-01余量5961 0.050.10FNiCT-02余量74 76 0.050.05FNiCT-03余量78 82 0.050.05FNiCR余量74 76 0.05 106 “m不大于5%, 0 45Vm不大于10%1.0片狀FNiCT-0245 v rrr 106Vm 106 “m不大于5%, 0 45Vm不大于10%1.0片狀48 g m不大于3%1.0

17、片狀FNiCT-0345 m im 75 m m75“m不大于5% 045Vm不大于10%1.0片狀FNiCR45 v mr 106Vm 106 “m不大于5%, 0 45Vm不大于10%1.5不規(guī)則6注：其他粒度規(guī)格的要求，由供需雙方協商確定。實際生產中，以上幾種產品的化學成分、物理性能分析測試結果如表3所示。產品牌號粒度規(guī)格產品批號化學成分粒度組成松裝密度，g/cm3形貌CNiFeSFNiCT-0145 v rrr 106Vm17060801余量58.950.0760.013106 m m： 0.1%45 V 106 m m 97.7%0 45Vm 2.2%1.17片狀FNiCT-0245

18、 v rrr 106Vm17032301余量75.140.022106 m m： 0%45 V m-106 m m 94.9%045Vm 5.1%1.12片狀FNiCR45 Vmr 106Vm17040701余量74.900.0120.045106 m m： 0.2%45 V m-106 m m 99.5%0 45Vm 0.3%2.11不規(guī)則三、標準水平分析采用國際標準和國外先進標準的程度經查，國外無類似產品標準，因此本標準不采用其他國際或國外標準國際、國外同類標準水平的對比分析經查，國外無相同的標準。與現有標準及制定中標準協調配套的情況經查，標準與現有標準及制定中的標準無重復交叉情況。涉及國內外專利及處置情況經查，本標準不涉及國內外專利。四、與有關的現行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系與有關的現行法律、法規(guī)和強制性國家標準沒有沖突。五、重大分歧意見的處理經過和依據暫無重大分歧意見。六、標準作為強制性標準或推薦性標準的建議建議