CN100387379C

CN100387379C - 一种金属陶瓷生产用成型剂

Info

Publication number: CN100387379C
Application number: CNB2005100326007A
Authority: CN
Inventors: 周书助; 肖哲; 王社权
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: CN1803346A

Abstract

本发明提供了一种金属陶瓷生产用成型剂，由质量百分比为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%的无水酒精混合组成；将上述组分一同放入高压釜，加热到50℃左右，并搅拌共混，形成均匀的溶液，即得到本发明成型剂；其残留碳量低、粉末流动性好、成型压力低、压坯强度高、压坯保型性好，既适合手工掺胶工艺，又适合喷雾干燥混合料制备工艺，压制合格率高，产品尺寸稳定可控；本发明还可用于硬质合金和陶瓷的生产。

Description

一种金属陶瓷生产用成型剂

技术领域

本发明涉及一种用于粉末冶金生产的成型剂，尤其是适用于金属陶瓷生产的成型剂。

背景技术

在金属陶瓷生产过程中，为使粉末压制成型各种形状的产品，必须加入一定量的成型剂。目前采用的成型剂主要有橡胶类：顺丁橡胶、丁钠橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)等；石蜡类；聚乙二醇(PEG)类水溶性聚合物。橡胶类成型剂的优点是成型性能好，缺点是残留碳高且不易控制，使用不方便，污染真空系统。石蜡的优点是残留很少，缺点是成型性能不理想，压坯强度低，易脏化，使用不方便，污染真空系统。PEG的优点是使用方便(水溶性)，残留少，适于喷雾干燥，不污染真空系统，安全环保；缺点是成型性能不理想，吸湿、受环境影响大，料粒较硬，压制压力大。

发明内容

本发明针对上述不足，提供一种适用金属陶瓷生产的新型成型剂，残留碳量低、粉末流动性好、成型压力低、压坯强度高、压坯保型性好，既适合手工掺胶工艺，又适合喷雾干燥混合料制备工艺，压制合格率高，产品尺寸稳定可控。

本发明所述成型剂，由质量百分比为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％的无水酒精混合组成。

将上述成型剂按一定的比例，加入到金属陶瓷粉末中，搅拌混合均匀，并经干燥、擦碎过筛、制粒、制备出掺胶混合料；再进行压制成型、烧结，得到合金产品。

或者将一定的比例的上述成型剂和金属陶瓷的原料粉末一同加入到球磨机中，经过一定时间球磨破碎，混合均匀，所得料浆经喷雾干燥、制粒，制备出流动性极好的掺胶混合料；再进行压制成型、烧结，得到合金产品。

以纳米Ti(CN)基金属陶瓷粉末为例，分别用本发明成型剂、SIS成型剂和PEG成型剂，压制PS21试条(20mm×6 2mm×5.6mm)和APKT160408-PM刀片。经多批取样，分别测定了混合料的松装密度、流动性能、压制压力、弹性后效、压坯单重偏差、压坯尺寸偏差和刀片的残留碳进行了测量。数据结果见下表：

注：△表示霍尔流量计法，▲表示Scott密度。

由表中的数据可知，采用本发明的成型剂，纳米金属陶瓷混合料的松装密度大且波动小，流动性能好，压坯压力小，弹性后效也小，压坯密度大，压坯强度提高，烧结后金属陶瓷合金中没有残留碳量或极低，刀片尺寸稳定且精度高。

本发明成型剂与橡胶类成型剂相比粘结性极强，没有残留碳，压坯强度高，且适合于喷雾干燥；与PEG相比耐候性好，不吸湿，压制压力小，适合无水乙醇球磨介质。

在粉末冶金生产中，硬质合金、陶瓷与金属陶瓷的生产非常相近，本发明的成型剂同样可用于硬质合金和陶瓷的生产。

具体实施方式

实施例1：将重量百分比为20％的聚乙烯基吡啶、38％的聚乙二醇、2％的硬脂酸和40％的无水酒精一同放入高压釜，加热到50℃左右，并搅拌共混，形成均匀的溶液，即得到本发明所述成型剂，用于超细Ti(CN)基金属陶瓷的生产。

实施例2：将重量百分比为24％的聚乙烯基吡啶、10％的聚乙二醇、6％的硬脂酸和60％的无水酒精一同放入高压釜，加热到50℃左右，并搅拌共混，形成均匀的溶液，即得到本发明所述成型剂，适合于微米基金属陶瓷的生产。

实施例3：将重量百分比为15％的聚乙烯基吡啶、15％的聚乙二醇、5％的硬脂酸和65％的无水酒精一同放入高压釜，加热到50℃左右，并搅拌共混，形成均匀的溶液，即得到本发明所述成型剂，适用于各种金属陶瓷的生产。

实施例4：将重量百分比为5％的聚乙烯基吡啶、12％的聚乙二醇、3％的硬脂酸和80％的无水酒精一同放入高压釜，加热到50℃左右，并搅拌共混，形成均匀的溶液，即得到本发明所述成型剂，适合于金属陶瓷的喷雾制粉工艺。

Claims

1.一种金属陶瓷生产用成型剂，由质量百分比为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％的无水酒精组成。

2.如权利要求1所述的金属陶瓷生产用成型剂，其特征在于：聚乙烯基吡啶的质量百分比为20％、聚乙二醇为38％、硬脂酸为2％、无水酒精为40％。

3.如权利要求1所述的金属陶瓷生产用成型剂，其特征在于：聚乙烯基吡啶的质量百分比为24％、聚乙二醇为10％、硬脂酸为6％、无水酒精为60％。

4.如权利要求1所述的金属陶瓷生产用成型剂，其特征在于：聚乙烯基吡啶的质量百分比为15％、聚乙二醇为15％、硬脂酸为5％、无水酒精为65％。

5.如权利要求1所述的金属陶瓷生产用成型剂，其特征在于：聚乙烯基吡啶的质量百分比为5％、聚乙二醇为12％、硬脂酸为3％、无水酒精为80％。