机械球磨参数对再生电解铜粉及热压坯块性能影响的系统性研究

本文创新性地探究了机械球磨（Mechanical Milling）参数（转速、时间、球料比BPR）对再生电解铜粉形貌、粒径及性能的影响机制。研究发现，随着球磨时间延长（2-8h）和转速提高（200-400 rpm），铜粉从枝晶态转变为片状结构（flake-like），硬度从95.02 HB提升至109.31 HB，电导率最高达57.4 MS/m。该研究为再生铜的高值化利用（如导电部件、自润滑轴承）提供了可持续的粉末冶金（PM）工艺优化方案。

　　

Highlight
本研究揭示了机械球磨过程中碎片化、冷焊（cold-welding）、扁平化和团聚等关键现象。在低转速（200 rpm）下，即使经过8小时球磨也未能完全形成片状形貌；而将转速提升至300 rpm后，片状粉末形成显著加速，这归因于球-粉碰撞导致的更高变形量。

Morphological Investigation
初始再生枝晶铜粉的XRD分析显示其高纯度（图1b）。图2-10的SEM图像显示：200 rpm/5:1 BPR条件下，2小时后粉末开始扁平化；300 rpm时仅需4小时即可形成明显片状结构；400 rpm下，C3、C4、C5样品的平均粒径分别为～52 μm、83 μm和71 μm，表明冷焊主导初期粒径增大，而长时间球磨后断裂机制占优。

Conclusion
关键发现：1）片状形貌的比表面积优势利于复合材料构建；2）I5样品（d(0.5)=69.32 μm）展现出5.88 g/s的高流速和2.9 g/cm³的表观密度；3）最优硬度（109.31 HB）与电导率（57.4 MS/m）的组合为再生铜在导电元件中的应用奠定基础。