[發明專利]一種共注射制備雙組分鎢銅合金的方法

在審

• 申請號: 201811525124.6
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN110172598A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 祁萬章
• 申請（專利權）人: 蘇州賽特銳精密機械配件有限公司
• 主分類號: C22C1/00
• 分類號: C22C1/00;C22C27/04;B22F3/22;B22F3/10;B22F3/24
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一種共注射制備雙組分鎢銅合金的方法，其包括以下步驟：粉末混合、粘結劑制備、喂料制備、注射成形、脫脂以及鎢骨架燒結、滲銅。本發明共注射制備雙組分鎢銅合金的方法采用共注射成型技術，與傳統的熔滲法相比，在鎢粉含量較低，也可以制備出高質量的鎢骨架坯，而且材料的導熱性、導電性均比傳統的熔滲法有所提高；與傳統的高溫熱燒結法相比，燒結的溫度低、時間短，而且可以改善燒結性能，同時能提高鎢銅合金的致密度。

技術領域

本發明涉及鎢銅合金制備技術領域，尤其是涉及一種共注射制備雙組分鎢銅合金的方法。

背景技術

鎢銅合金是鎢和銅組成的合金。由于鎢銅兩種金屬互不相溶，因此鎢銅合金具有鎢的低膨脹性，耐磨性，抗腐蝕性及具備銅的高導電和導熱性，并且適用于各種機械加工。現有的技術中制備鎢銅合金常用的有兩種方法，即高溫熱燒結法和熔滲法。

但是高溫液相燒結法制備鎢銅合金時，對燒結的溫度以及燒結的時間要求較高，因此燒結性能較差，燒結密度較低。然而熔滲法在鎢粉含量較低時，難以獲得高質量的鎢骨架坯。

因此，有必要提供一種新的技術方案以克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可有效解決上述技術問題的共注射制備雙組分鎢銅合金的方法。

為達到本發明之目的，采用如下技術方案：

一種共注射制備雙組分鎢銅合金的方法，其包括以下步驟：

S1：在粗顆粒鎢骨架粉末中添加1—2％鎢粉重量的引導銅粉，在三維混料機上進行混合，在中顆粒鎢骨架粉末中添加2—15％鎢粉重量的引導銅粉，在三維混料機上進行混合；

S2：按照質量分數取聚乙烯醇縮丁醛10—30％、聚甲基丙烯酸甲酯2—5％、聚乙二醇65—90％、非離子型聚丙烯酰胺0.5—1％、聚酰亞胺0.05—0.1％、油酸0.1—1％，混煉得到粘結劑；

S3：將S1步驟中兩種混合好且含有引導銅粉的鎢骨架粉末與S2步驟中的粘結劑分別在密煉機中混煉，密煉完成并完全冷卻后制粒，分別獲得流動性良好的粗顆粒鎢骨架喂料以及中顆粒鎢骨架喂料；

S4：利用共注射成形機先將S3步驟中粗顆粒鎢骨架喂料注射到模具模腔中，等粗顆粒鎢骨架喂料冷卻后，通過液壓裝置使活動型芯后退，此時由另一個料筒在型芯后退留下的空間中注射S3步驟中中顆粒鎢骨架喂料，待其固化后開模取出注射成形坯料；

S5：S4步驟中注射成形坯料采用溶劑脫脂和熱脫脂的兩步脫脂工藝脫除粘結劑，首先進行溶劑脫脂，即將注射成形坯料在去離子水中脫出聚乙二醇等水溶性部分粘結劑，溶劑脫脂完成后在真空爐中進行熱脫脂，兩步脫脂完成后燒結鎢骨架；

S6：將S5步驟中鎢骨架在鉬絲滲銅爐中進行滲銅，以便制得雙組分鎢銅合金。

作為本發明的進一步改進，S1步驟中的粗顆粒鎢骨架粉末選用W-20Cu，且鎢粉的費氏粒度為10—25um，中顆粒鎢骨架粉末選用W-(30-45)Cu，且鎢粉的費氏粒度為2—6um，引導銅粉選擇500目的霧化銅粉。

作為本發明的進一步改進，S1步驟中的粗顆粒鎢骨架粉末以及引導銅粉混合速度15—25次/分，混合時間6—12h；S1步驟中的中顆粒鎢骨架粉末以及引導銅粉混合速度15—25次/分，混合時間10—20h。

作為本發明的進一步改進，S2步驟中混煉的溫度為120—150℃，混煉的時間為1—3h。

作為本發明的進一步改進，S3步驟中粘結劑與粗顆粒鎢骨架粉末的體積比例為52—56％，粘結劑與中顆粒鎢骨架粉末的體積比例為55—80％；S3步驟中密煉的溫度為135—170℃，密煉的時間為2—5h。