CN102876094B - 一种硬质合金烧结防粘涂料 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种硬质合金烧结用涂料，其主要原料为吐温、氧化铝粉或氧化锆粉、碳化钛、石墨粉、甲基纤维素、聚乙烯乙二醇、余下的为水。本发明所提供的硬质合金烧结防粘涂料配方合理科学，具有制作简单、耐高温、与石墨舟皿附着良好，环保等优点，能够使得硬质合金中的镍、钴等粘结相与石墨舟皿相隔离，解决现用涂料和防粘方法不能完全解决的粘舟、渗碳问题，提高高粘结相硬质合金大制品烧结的一次成功率，是一种性能优越的硬质合金烧结高温防粘涂料，具有突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种硬质合金烧结防粘涂料

技术领域

本发明涉及一种硬质合金烧结用涂料，尤其是一种用于硬质合金烧结防粘的涂料。

背景技术

粘结相硬质合金由于粘结相中钴、镍含量较高，与石墨有着良好的润湿性，因此在粘结相在烧结温度下变为液相时，将发生粘结相和碳在烧结合金与石墨舟皿中的相互扩散、迁移的过程，从而导致烧结制品粘结石墨舟皿，同时接触舟皿的底部合金发生渗碳现象，这会使得烧结合金接触层变形，以及最终的合金性能不合格，致使烧结制品的一次合格率不高。

目前高粘结相硬质合金烧结的防粘结方法主要有防粘涂料工艺或防粘纸工艺两种。

专利申请号为“03124547.1”，名称为“防止硬质合金制品在高温烧结中粘结舟皿的方法及防粘纸”的中国发明专利申请中公开了一种防止硬质合金制品在高温烧结中粘结舟皿的防粘纸。虽然该防粘纸可以实现防粘，但除剪裁、装舟移位等使用不便外，还不能完全避免碳化纸屑对接触层合金的渗碳、收缩尺寸的影响，因此烧结产品的一次合格率也不高。同时，碳化纸屑对炉膛、对操作者均存在污染，这种防粘方式的成本也比较高。

防粘涂料大多是由石墨粉、吐温、丁纳橡胶、蒸馏水等配制而成，但普遍存在涂料对石墨舟皿的附着力不强，涂刷时不易分散均匀，真空烧结过程中对硬质合金产品的防粘性不够好，产品易与舟皿粘结，造成产品严重渗碳或局部渗碳，并且有可能损坏石墨舟皿等问题。

专利申请号为“200410045077.7”，名称为“一种用于硬质合金生产的涂料”的中国发明专利公开说明书中公开了一种用于硬质合金生产的涂料组合物，该组合物中所含的甲醛成分对操作者的身体健康还有不利影响。

发明内容

本发明旨在提供一种硬质合金烧结防粘涂料，该涂料具有制作简单、耐高温、与石墨舟皿附着良好，环保等优点，能够使得硬质合金中的镍、钴等粘结相与石墨舟皿相隔离，解决现用涂料和防粘方法不能完全解决的粘舟、渗碳问题，提高高粘结相硬质合金烧结的一次成功率。

本发明所述的硬质合金烧结防粘涂料，是由以下重量百分比的原料制备而成的：

吐温 2%~6%            氧化铝或氧化锆 5~20%

碳化钛 10~25%          鳞片石墨粉 5~20%

甲基纤维素0.3~2%       聚乙烯乙二醇 0.5~3%

其余为去离子水。

本发明所述的硬质合金烧结防粘涂料，是由以下优选重量百分比的原料制备而成的：

吐温 3%~4%            氧化铝或氧化锆 10~15%

碳化钛 15~20%           鳞片石墨粉 8~12%

甲基纤维素0.5~1%         聚乙烯乙二醇 1~3%

其余为去离子水。

本发明所述的硬质合金烧结防粘涂料，是由以下进一步优选的重量百分比的原料制备而成的：

吐温 3%              氧化铝或氧化锆  15%

碳化钛20%            鳞片石墨粉 10%

甲基纤维素0.8%       聚乙烯乙二醇2%

其余为水。

所述吐温为吐温80。

   本发明所述的硬质合金烧结防粘涂料，其制备方法为：

将吐温与聚乙烯乙二醇混合，搅拌均匀，制得溶液A；

将水缓慢的加入甲基纤维素中，边加边搅拌，保持搅拌状态，直至成为均匀的胶体溶液，制得溶液B；

    将氧化铝或氧化锆、碳化钛、鳞片石墨粉放入球磨机中进行混合粉碎，直至粒度为0.08~0.2mm，得到物料C；

将溶液A与溶液B混合均匀，缓缓加入物料C之中，边加边搅拌，保持搅拌状态直至混合均匀，即得。

本发明所提供的硬质合金烧结防粘涂料配方合理科学，其中鳞片石墨粉耐高温，且具有良好的流动性，起到润滑和隔离作用；氧化铝或氧化锆都在高温下具有很高的热稳定性，能起到较好的隔离作用；碳化钛是典型的过渡金属碳化物。它的键型是由离子键、共价键和金属键混合在同一晶体结构中，具有很高的化学稳定性以及热稳定性，能够耐受超过3000℃的高温，在烧结过程中能够起到良好的防粘与隔离作用；鳞片石墨粉、氧化铝或氧化锆、碳化钛共同搭配组合，既使得涂料具有一定的流动性，也起到了良好的隔离效果；吐温的应用也是为了增加涂料的流动性，使得涂料在施工过程中更容易的涂布；聚乙烯乙二醇以及甲基纤维素一方面增加了涂料的粘附性，使得涂料能够紧密贴附在石墨舟皿上，另一方面其成膜性能使得涂料在受热烘干以后形成一层膜，保证涂料的隔离效果。

本发明所提供的硬质合金烧结防粘涂料，克服了现有技术的缺陷，能有效的防止硬质合金与石墨舟皿之间的高温扩散粘接，大大提升了硬质合金烧结的一次合格率，是一种性能优越的硬质合金烧结高温防粘涂料，具有突出的实质性特点和显著的进步。

具体实施方式

实施例1

吐温 2%             氧化铝或氧化锆 5%

碳化钛10%           鳞片石墨粉 5%

甲基纤维素0.3%        聚乙烯乙二醇 0.5%

其余为去离子水。

将吐温与聚乙烯乙二醇混合，搅拌均匀，制得溶液A；

将水缓慢的加入甲基纤维素中，边加边搅拌，保持搅拌状态，直至成为均匀的胶体溶液，制得溶液B；

    将氧化铝或氧化锆、碳化钛、石墨粉放入球磨机中进行混合粉碎，直至粒度为0.08~0.2mm，得到物料C；

将溶液A与溶液B混合均匀，缓缓加入物料C之中，边加边搅拌，保持搅拌状态直至混合均匀，即得到硬质合金烧结防粘涂料。

实施例2

吐温  6%            氧化铝或氧化锆  20%

碳化钛  25%         鳞片石墨粉 20%

甲基纤维素 2%       聚乙烯乙二醇  3%

其余为去离子水。

将吐温与聚乙烯乙二醇混合，搅拌均匀，制得溶液A；

将水缓慢的加入甲基纤维素中，边加边搅拌，保持搅拌状态，直至成为均匀的胶体溶液，制得溶液B；

    将氧化铝或氧化锆、碳化钛、鳞片石墨粉放入球磨机中进行混合粉碎，直至粒度为0.08~0.2mm，得到物料C；

将溶液A与溶液B混合均匀，缓缓加入物料C之中，边加边搅拌，保持搅拌状态直至混合均匀，即得到硬质合金烧结防粘涂料。

实施例3

吐温 3%              氧化铝或氧化锆  15%

碳化钛20%            鳞片石墨粉 10%

甲基纤维素0.8%       聚乙烯乙二醇2%

其余为去离子水。

将吐温与聚乙烯乙二醇混合，搅拌均匀，制得溶液A；

将水缓慢的加入甲基纤维素中，边加边搅拌，保持搅拌状态，直至成为均匀的胶体溶液，制得溶液B；

    将氧化铝或氧化锆、碳化钛、磷片石墨粉放入球磨机中进行混合粉碎，直至粒度为0.08~0.2mm，得到物料C；

将溶液A与溶液B混合均匀，缓缓加入物料C之中，边加边搅拌，保持搅拌状态直至混合均匀，即得硬质合金烧结防粘涂料。

实施例4

取配置好的硬质合金烧结防粘涂料，如实施例1~3的涂料均可，均匀涂布在石墨舟皿上，将YG8牌号的硬质合金粉为主要原料的合金粗胚置于真空烧结设备中，按照要求的烧结工艺烧结，烧结后的产品不粘舟、不脱碳、不渗碳，一次烧结成功率大于98%，效果良好，符合产品标准要求。

实施例5

取配置好的硬质合金烧结防粘涂料，如实施例1~3的涂料均可，均匀涂布在石墨舟皿上，将YG15牌号的硬质合金粉为主要原料的合金粗胚置于真空烧结设备中，按照要求的烧结工艺烧结，烧结后的产品不粘舟、不脱碳、不渗碳，一次烧结成功率大于98%，效果良好，符合产品标准要求。

实施例6

取配置好的硬质合金烧结防粘涂料，如实施例1~3的涂料均可，均匀涂布在石墨舟皿上，将YN18牌号的硬质合金粉为主要原料的合金粗胚置于真空烧结设备中，按照要求的烧结工艺烧结，烧结后的产品不粘舟、不脱碳、不渗碳，一次烧结成功率大于98%，效果良好，符合产品标准要求。

Claims (5)

1.一种硬质合金烧结防粘涂料，其特征在于它是由以下重量百分比的原料制备而成的：

吐温 2%~6%            氧化铝或氧化锆 5~20%

碳化钛 10~25%          鳞片石墨粉 5~20%

甲基纤维素0.3~2%       聚乙烯乙二醇 0.5~3%

其余为去离子水。

2.根据权利要求1所述的硬质合金烧结防粘涂料，其特征在于：

吐温 3%~4%              氧化铝或氧化锆 10~15%

碳化钛 15~20%            鳞片石墨粉 8~12%

甲基纤维素0.5~1%         聚乙烯乙二醇 1~3%

其余为去离子水。

3.根据权利要求1所述的硬质合金烧结防粘涂料，其特征在于：

吐温 3%              氧化铝或氧化锆  15%

碳化钛20%            鳞片石墨粉 10%

甲基纤维素0.8%       聚乙烯乙二醇2%

其余为去离子水。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的硬质合金烧结防粘涂料，其特征在于：所述吐温为吐温80。

5.根据权利要求1所述的硬质合金烧结防粘涂料，其特征在于制备方法为：

将吐温与聚乙烯乙二醇混合，搅拌均匀，制得溶液A；

将水缓慢的加入甲基纤维素中，边加边搅拌，保持搅拌状态，直至成为均匀的胶体溶液，制得溶液B；

将氧化铝或氧化锆、碳化钛、鳞片石墨粉放入球磨机中进行混合粉碎，直至粒度为0.08~0.2mm，得到物料C；

将溶液A与溶液B混合均匀，缓缓加入物料C之中，边加边搅拌，保持搅拌状态直至混合均匀，即得。