[發(fā)明專利]一種粉末冶金成形用蠟基粘結劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310641209.1
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103642253A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 肖平安;曹杰義;張霞;李晨坤;肖雨桐
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C08L91/06
• 分類號: C08L91/06;C08L23/08;C08L23/12;C08L23/06;C08K5/09;B22F3/03;B22F3/22
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

????本發(fā)明屬于粘結劑領域，涉及一種粉末冶金成形用蠟基粘結劑及其制備方法和應用，進一步涉及一種以氫化鈦粉末或/和鈦合金粉末為主體的粉末模壓或注射成形用粘結劑。

背景技術

氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末模壓或注射成形是近年來倍受國內外關注的鈦產(chǎn)品制造技術熱點之一，不僅可制造高質量凈成形或者近凈成形復雜零件，而且能有效克服鈦產(chǎn)品制造中難加工和加工余量大的問題，推動廉價鈦產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展。粘結劑是氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末模壓或注射成形的核心，在金屬粉末模壓、注射成形中具有兩個基本功能：增加粉末的成形性和維持產(chǎn)品形狀。粘結劑設計與喂料的混煉、坯樣的模壓或注射成形與脫脂等工序緊密相連,?對成形坯的質量、脫脂效率、燒結行為及產(chǎn)品尺寸精度與性能等有很大的影響。由于鈦化學活性高、力學性能對間隙型雜質元素的含量十分敏感，因此，研發(fā)高效、清潔粘結劑是保證通過粉末模壓或注射成形技術獲得高性能鈦制品的前提條件，也是氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末模壓或注射成形的技術核心。

氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末模壓或注射成形對粘結劑要求嚴格，主要包括以下方面：1)?粘度低、流動性好，能夠與粉末均勻混合、保證喂料具有優(yōu)秀的流變性能；2)?加入量小；3)?能夠在較低的溫度下實現(xiàn)高效脫脂，脫脂坯既不發(fā)生變形，又使脫脂殘留物污染盡量少。

目前，氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末模壓或注射成形所用的粘結劑主要有催化脫脂型的粘結劑和熱塑性粘結劑。催化脫脂型的粘結劑是德國BASF公司的專利產(chǎn)品，價格昂貴，對相關設備要求很高。熱塑性粘結劑以蠟基粘結劑為代表，粘度較低、流動性好、與金屬粉末相容性好、裝載量高，在眾多的粘結劑體系中具有強的競爭力。但傳統(tǒng)的熱塑性粘結劑在氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末注射成形中也存在比較明顯的不足：1)聚合物含量偏高，影響粉末裝載量；2)?在熱脫脂過程中由于聚合物含量高，容易造成碳、氧殘留雜質對制品的臟化，顯著降低鈦燒結件的力學性能；尤其是韌性和塑性；3)?脫脂效率偏低，易產(chǎn)生缺陷。特別是為了減少熱脫脂中來自聚合物石的殘留雜質而提高石蠟的含量時，脫脂效率低、時間長和坯樣易產(chǎn)生縮孔、凹陷和變形等缺陷。

從以上綜述可以看出，目前氫化鈦粉末或者/和鈦合金粉末模壓或注射成形所用粘結劑仍然存在一定的不足，開發(fā)出高效(即加入量小、脫脂效率高)、清潔(即殘留有害碳、氧雜質少)而且收縮特性適中(即不易引起縮孔、凹陷和變形等缺陷)的蠟基粘結劑體系十分必要。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的問題是，針對鈦活性高、易臟化等特點，以減少雜質污染、降低粘接劑加入量、提高脫脂效率為出發(fā)點，對傳統(tǒng)蠟基粘結劑進行改性，一種粉末冶金成形用蠟基粘結劑及其制備方法和應用，該粘結劑要求其具有組分相容性好、流變性能佳、裝載量高、收縮特性適中、脫除效率高和對鈦污染小等特點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種粉末冶金成形用蠟基粘結劑，按質量百分含量計，由以下成分組成：

固體石蠟：?????????????60%-80%，

液體石蠟：?????????????3%-10%，?

萘：???????????????????1%-10%，

聚乙烯醋酸乙烯酯：?????2%-9%，

聚烯烴:?????????????????4%-15%,

硬脂酸：???????????????2%-10%；

且各成分的質量百分含量之和為100%。

所述蠟基粘結劑，按質量百分含量計，優(yōu)選由以下成分組成：

固體石蠟：?????????????63%-77%，

液體石蠟：?????????????5%-7%，?

萘：???????????????????3%-8%，

聚乙烯醋酸乙烯酯：?????4%-7%，

聚烯烴:?????????????????5%-13.5%,

硬脂酸：???????????????5%-6%；

且各成分的質量百分含量之和為100%。

所述聚烯烴優(yōu)選選自聚丙烯或聚乙烯中的一種或兩種。