專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于粉末冶金生產(chǎn)的成型劑，尤其是適用于金屬陶瓷生產(chǎn)的成型劑。
背景技術(shù)：
在金屬陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中，為使粉末壓制成型各種形狀的產(chǎn)品，必須加入一定量的成型劑。目前采用的成型劑主要有橡膠類(lèi)順丁橡膠、丁鈉橡膠、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、苯乙烯—異戊二烯—苯乙烯(SIS)等；石蠟類(lèi)；聚乙二醇(PEG)類(lèi)水溶性聚合物。橡膠類(lèi)成型劑的優(yōu)點(diǎn)是成型性能好，缺點(diǎn)是殘留碳高且不易控制，使用不方便，污染真空系統(tǒng)。石蠟的優(yōu)點(diǎn)是殘留很少，缺點(diǎn)是成型性能不理想，壓坯強(qiáng)度低，易臟化，使用不方便，污染真空系統(tǒng)。PEG的優(yōu)點(diǎn)是使用方便(水溶性)，殘留少，適于噴霧干燥，不污染真空系統(tǒng)，安全環(huán)保；缺點(diǎn)是成型性能不理想，吸濕、受環(huán)境影響大，料粒較硬，壓制壓力大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述不足，提供一種適用金屬陶瓷生產(chǎn)的新型成型劑，殘留碳量低、粉末流動(dòng)性好、成型壓力低、壓坯強(qiáng)度高、壓坯保型性好，既適合手工摻膠工藝，又適合噴霧干燥混合料制備工藝，壓制合格率高，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定可控。
本發(fā)明所述成型劑，由質(zhì)量百分比為5％-40％的聚乙烯基吡啶、10％-38％的聚乙二醇、2％-10％的硬脂酸和40％-80％的無(wú)水酒精混合組成。
將上述成型劑按一定的比例，加入到金屬陶瓷粉末中，攪拌混合均勻，并經(jīng)干燥、擦碎過(guò)篩、制粒、制備出摻膠混合料；再進(jìn)行壓制成型、燒結(jié)，得到合金產(chǎn)品。
或者將一定的比例的上述成型劑和金屬陶瓷的原料粉末一同加入到球磨機(jī)中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間球磨破碎，混合均勻，所得料漿經(jīng)噴霧干燥、制粒，制備出流動(dòng)性極好的摻膠混合料；再進(jìn)行壓制成型、燒結(jié)，得到合金產(chǎn)品。
以納米/Ti(CN)基金屬陶瓷粉末為例，分別用本發(fā)明成型劑、SIS成型劑和PEG成型劑，壓制PS21試條(20mm×6.2mm×5.6mm)和APKT160408-PM刀片。經(jīng)多批取樣，分別測(cè)定了混合料的松裝密度、流動(dòng)性能、壓制壓力、彈性后效、壓坯單重偏差、壓坯尺寸偏差和刀片的殘留碳進(jìn)行了測(cè)量。數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)下表 注△表示霍爾流量計(jì)法，▲表示Scott密度。
由表中的數(shù)據(jù)可知，采用本發(fā)明的成型劑，納米金屬陶瓷混合料的松裝密度大且波動(dòng)小，流動(dòng)性能好，壓坯壓力小，彈性后效也小，壓坯密度大，壓坯強(qiáng)度提高，燒結(jié)后金屬陶瓷合金中沒(méi)有殘留碳量或極低，刀片尺寸穩(wěn)定且精度高。
本發(fā)明成型劑與橡膠類(lèi)成型劑相比粘結(jié)性極強(qiáng)，沒(méi)有殘留碳，壓坯強(qiáng)度高，且適合于噴霧干燥；與PEG相比耐候性好，不吸濕，壓制壓力小，適合無(wú)水乙醇球磨介質(zhì)。
在粉末冶金生產(chǎn)中，硬質(zhì)合金、陶瓷與金屬陶瓷的生產(chǎn)非常相近，本發(fā)明的成型劑同樣可用于硬質(zhì)合金和陶瓷的生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將重量百分比為20％的聚乙烯基吡啶、38％的聚乙二醇、2％的硬脂酸和40％的無(wú)水酒精一同放入高壓釜，加熱到50℃左右，并攪拌共混，形成均勻的溶液，即得到本發(fā)明所述成型劑，用于超細(xì)Ti(CN)基金屬陶瓷的生產(chǎn)。
實(shí)施例2將重量百分比為40％的聚乙烯基吡啶、20％的聚乙二醇、10％的硬脂酸和40％的無(wú)水酒精一同放入高壓釜，加熱到50℃左右，并攪拌共混，形成均勻的溶液，即得到本發(fā)明所述成型劑，適合于復(fù)雜形狀的金屬陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)。
實(shí)施例3將重量百分比為24％的聚乙烯基吡啶、10％的聚乙二醇、6％的硬脂酸和60％的無(wú)水酒精一同放入高壓釜，加熱到50℃左右，并攪拌共混，形成均勻的溶液，即得到本發(fā)明所述成型劑，適合于微米基金屬陶瓷的生產(chǎn)。
實(shí)施例4將重量百分比為15％的聚乙烯基吡啶、15％的聚乙二醇、5％的硬脂酸和65％的無(wú)水酒精一同放入高壓釜，加熱到50℃左右，并攪拌共混，形成均勻的溶液，即得到本發(fā)明所述成型劑，適用于各種金屬陶瓷的生產(chǎn)。
實(shí)施例5將重量百分比為5％的聚乙烯基吡啶、12％的聚乙二醇、3％的硬脂酸和80％的無(wú)水酒精一同放入高壓釜，加熱到50℃左右，并攪拌共混，形成均勻的溶液，即得到本發(fā)明所述成型劑，適合于金屬陶瓷的噴霧制粉工藝。
權(quán)利要求
1.一種金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑，由質(zhì)量百分比為5％-40％的聚乙烯基吡啶、10％-38％的聚乙二醇、2％-10％的硬脂酸和40％-80％的無(wú)水酒精組成。
2.如權(quán)利要求1所述的用于硬質(zhì)合金、金屬陶瓷和陶瓷生產(chǎn)的成型劑，其特征在于聚乙烯基吡啶的質(zhì)量百分比為20％、聚乙二醇為38％、硬脂酸為2％、溶劑酒精為40％。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑，其特征在于聚乙烯基吡啶的質(zhì)量百分比為40％、聚乙二醇為20％、硬脂酸為10％、溶劑酒精為40％。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑，其特征在于聚乙烯基吡啶的質(zhì)量百分比為24％、聚乙二醇為10％、硬脂酸為6％、溶劑酒精為60％。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑，其特征在于聚乙烯基吡啶的質(zhì)量百分比為15％、聚乙二醇為15％、硬脂酸為5％、溶劑酒精為65％。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑，其特征在于聚乙烯基吡啶的質(zhì)量百分比為5％、聚乙二醇為12％、硬脂酸為3％、溶劑酒精為80％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金屬陶瓷生產(chǎn)用成型劑，由質(zhì)量百分比為5％－40％的聚乙烯基吡啶、10％－38％的聚乙二醇、2％－10％的硬脂酸和40％－80％的無(wú)水酒精混合組成；將上述組分一同放入高壓釜，加熱到50℃左右，并攪拌共混，形成均勻的溶液，即得到本發(fā)明成型劑；其殘留碳量低、粉末流動(dòng)性好、成型壓力低、壓坯強(qiáng)度高、壓坯保型性好，既適合手工摻膠工藝，又適合噴霧干燥混合料制備工藝，壓制合格率高，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定可控；本發(fā)明還可用于硬質(zhì)合金和陶瓷的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B35/63GK1803346SQ200510032600
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者周書(shū)助, 肖哲, 王社權(quán) 申請(qǐng)人:株洲鉆石切削刀具股份有限公司