[發明專利]一種可快速燒結的金屬黏土組成物、燒結裝置及其燒成方法

無效

• 申請號: 201210183905.8
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103451465A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 黃剛銘;黃淙暐
• 申請（專利權）人: 黃剛銘;黃淙暐
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/05;C22C32/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種金屬黏土組成物、一種燒結金屬黏土組成物的裝置及一種金屬黏土組成物的燒成方法，以制成金屬飾品。

背景技術

傳統粉末冶金工藝燒結金屬粉末飾品時，乃將飾品工件置于電氣窯爐內導入氮或氬氣在惰性氛圍氣中燒成，或是，在氧化氛圍氣中進行一次燒結，其次在氫氣、埋碳等還原氣氛中以嚴格控制燒成曲線于電氣窯爐內進行二次以上燒結，以制作所需的金屬飾品的強度，以避免合金化過程中，低熔點的金屬熔化而造成燒結成品熔化變形或脫脂不完全，造成燒結后松散易碎而失敗。例如，臺灣地區第099130982號“工藝或裝飾用之銅燒結用品之制造方法以及含銅可塑性組合物”專利申請案揭露：一、使用平均粒徑18μm的純銅或平均粒徑20μm的銅-50重量%鎳合金粉末以2.0~12.5重量%調配的混合粉末，在氧化氛圍氣中在溫度400℃以上一次燒結，其次在還原氛圍氣中二次燒結，可得沒有可目視的孔、色調均勻的燒結體，但是使用含有平均粒徑18μm純銅僅12.5重量%的混合粉末者，只在氧化氛圍氣中(大氣中)燒成，則具有可目視的孔，形成色調不均勻的燒結體，不能形成貴金屬飾品及貴金屬美術工藝品。二、使用平均粒徑37μm的球狀銅粉，含有此銅粉及有機黏合劑的可塑性組合物的成形體必須在約250℃、5小時大氣中脫脂后，在氫氣流中1000℃進行2小時的燒結。因此，氧化氛圍氣中的一次燒成是還原氛圍氣中的二次燒成者的前提，只以氧化氛圍氣中的燒成進行燒結，如前所述，無法成為貴金屬裝飾品及貴金屬美術工藝品。三、混合銅粉末或銅合金粉末及有機黏合劑的銅可塑性組合物必須在惰性氛圍氣或還原氛圍氣中燒成。這是起因于在氧化氛圍氣中燒成，即在大氣燒成時，燒成的銅造形燒成體的強度是弱的。為了使強度提升，必須充分地燒結，自然必須長時間燒成。于是從表面到內部氧化的程度漸漸增大，結果燒成的銅造形燒成體一塊塊紛紛散落而不耐使用。

臺灣地區第099130982號專利申請案將含有紅銅色的銅、青銅、白銅、黃銅等多種顏色調配者的已知的銅粉末或銅合金粉末的銅可塑性組合物作為對象，例如，含有從銅粉末及含銅50重量%以上的銅合金粉末中選擇1種以上的粉末的銅可塑性組合物，其中，該粉末限定為平均粒徑10μm以下，使用此銅可塑性組合物所形成的銅造形體，即使在大氣燒成，銅造形燒成體也可得工藝及裝飾用的燒結物品所必要的一定強度，且可在短時間燒成結束，因其經過大氣燒成，所以，銅粉末或銅合金粉末的銅造形燒成體的表面極薄而氧化，但內部未受到氧化的影響。因此，銅造形燒成體表面的氧化膜可簡單經由急冷或酸洗或研磨處理而剝離，得到好看且充分作為工藝及裝飾用的燒結物品而為充分通用。由于其不進行如常用經還原氛圍氣的燒成，可避免氬氣、氮氣等的惰性氣體在燒成中必須持續流動的繁雜手續或將碳等還原劑與銅造形體一起封入密封容器而由外部加熱等的繁雜手續等，成為可輕松適用。臺灣地區第099130982號專利申請案的“銅合金”表示含有銅50重量%以上的銅合金，并為不含有氧化銅的銅合金。因為不含有氧化銅可避免成為多孔。再者，第099130982號專利申請案的銅可塑性組合物的大氣燒成的條件，粉末為純銅的銅可塑性組合物的燒成溫度以990℃×3分~6分、980℃×4分~15分、970℃×5分~30分、950℃×5分~40分、850℃×10分~50分、800℃×30分~60分為目標，較佳為850℃~980℃，更佳為950℃~970℃。當然也可在還原性氛圍氣以相同溫度燒成，但燒成時間延長即可。特別是，第099130982號專利申請案的銅粉末或銅合金粉末的銅造形燒成體，因于大氣燒成，其銅造形燒成體的表面極薄而氧化，因此必須經由急冷或酸洗或研磨處理，以便剝離銅造形燒成體表面的氧化膜，如此，造成耗材、環境污染和不經濟，并不理想。

然而，常用冶金工藝燒結技術皆未有關含有金屬氧化物的金屬黏土組成物，也沒有關于可于大氣燒成含有金屬氧化物的金屬黏土組成物的裝置，也沒有關于可于大氣燒成含有金屬氧化物的金屬黏土組成物的燒成方法，以制成金屬飾品。因此，如何提供一種含有金屬氧化物的金屬黏土組成物、一種燒結含有金屬氧化物的金屬黏土組成物的裝置及一種含有金屬氧化物的金屬黏土組成物的燒成方法，以通用加熱器具在短時間燒成結束而制成金屬飾品，成為本發明動機的所在。

發明內容

本發明提供一種含有金屬氧化物的金屬黏土組成物、一種燒結含有金屬氧化物的金屬黏土組成物的裝置及一種含有金屬氧化物的金屬黏土組成物的燒成方法，以制成金屬飾品。為簡化描述起見，于本發明中關于“重量百分比”字句的使用都指在混合粉末中所占的重量百分比，而“wt%”指以混合粉末的重量計算的重量百分比。