CN112191839B - Mim金属注射成型金属粉体表面改性方法及金属粉末 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，包括以下步骤：(S1)原料加入：将超高压水气联合雾化制备的金属粉末原料加入到处理槽内；(S2)改性处理：将含有一定比例的表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中进行改性处理，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，所述改性处理时间为30‑300min；所述表面活性剂的含量为0.01％‑1.0％；(S3)粉末筛选：表面改性处理后筛选粒度为0‑30μm的金属粉末；(S4)脱水干燥：将所述金属粉末脱水并真空干燥。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，特别涉及一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，尤其是一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法及金属粉末。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
MIM金属注射成型作为一种新型精密复杂零件的制备技术，是以模具注塑成型为基础，将金属粉体与粘结剂按一定比例混合后注塑到模具中，然后进行脱脂烧结成形，适用于复杂微小构件产品和大规模生产，具有生产效率高、材料利用率高、生产升本低等优点，是目前国际上处于风口浪尖的热门话题。
但申请人在实现现有技术中的技术方案的过程中，发现现有技术的技术方案中存在如下技术问题：
现有的作为MIM金属注射成型用的金属粉末制备技术主要有：化学法和雾化法，其中，雾化法分为气雾化和水雾化。其中，化学法适用于单质金属粉末，且制备的粉末粒度细；雾化法是目前制备MIM金属注射成型用金属粉末的主要方法，但其粉末存在振实密度低及粉末分散性较差的问题。
发明内容
本发明一方面要解决的技术问题是提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，解决了现有技术中金属粉末振实密度低及粉末分散性较差的问题，实现了提高金属粉末振实密度和改善金属粉末分散性的技术效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，包括以下步骤：
(S1)原料加入：将超高压水气联合雾化制备的金属粉末原料加入到处理槽内；
(S2)改性处理：将含有一定比例的表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中进行改性处理，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，所述改性处理时间为30-300min；所述表面活性剂的含量为0.01％-1.0％；
(S3)粉末筛选：表面改性处理后筛选粒度为0-30μm的金属粉末；
(S4)脱水干燥：将所述金属粉末脱水并真空干燥。
优选的，所述金属粉末原料为超高压水气联合雾化制备而得的合金粉末或单质粉末；所述金属粉末原料的粒度为0-105μm。
优选的，所述处理液表面活性剂含量为0.01％-2.0％。
更优选的，所述改性处理时间为100-200min。
更优选的，所述表面改性处理粉末需要脱水和真空干燥。
特别优选的，筛选用分级方式去除粒度＞30μm的所述金属粉末。
本发明另一方面要解决的问题是提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法制备的MIM金属注射成型用金属粉末。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
上述技术方案，由于采用包括以下步骤的MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法：(S1)原料加入：将超高压水气联合雾化制备的金属粉末原料加入到处理槽内；(S2)改性处理：将含有一定比例的表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中进行改性处理，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，所述改性处理时间为30-300min；所述表面活性剂的含量为0.01％-1.0％；(S3)粉末筛选：表面改性处理后筛选粒度为0-30μm的金属粉末；(S4)脱水干燥：将所述金属粉末脱水并真空干燥等一系列技术手段。使得纳米改性方法简单可控，尤其适用于提高MIM金属注射成型用金属粉末振实密度和分散性。通过在表面活性剂的作用下，在金属粉末表面通过包覆疏水层对金属粉末表面进行改性处理，从而有效的减少金属粉末团聚，提升金属粉末表面物理状态，改善粉末的分散性，提高粉末的振实密度。由此得到的MIM金属注射成型用金属粉末为近球形，具有优异的分散性和高的振实密度，与金属粉末原料相比不增加氧含量和杂质含量，可以满足MIM金属注射成型对金属粉末的要求。有效解决了现有技术中的金属粉末振实密度低及粉末分散性较差技术问题，进而实现了提高金属粉末振实密度和改善金属粉末分散性的技术效果。
附图说明
图1为本发明改性的金属粉末成品的形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本申请实施方式的技术方案通过提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，解决了现有技术中金属粉末振实密度低及粉末分散性较差的问题，在采用包括以下步骤的MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法：(S1)原料加入：将超高压水气联合雾化制备的金属粉末原料加入到处理槽内；(S2)改性处理：将含有一定比例的表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中进行改性处理，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，所述改性处理时间为30-300min；所述表面活性剂的含量为0.01％-1.0％；(S3)粉末筛选：表面改性处理后筛选粒度为0-30μm的金属粉末；(S4)脱水干燥：将所述金属粉末脱水并真空干燥等一系列技术手段下实现了提高金属粉末振实密度和改善金属粉末分散性的有益效果。
本发明为解决上述技术问题的实施方案的总体思路如下：
采用包括以下步骤的MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法：(S1)原料加入：将超高压水气联合雾化制备的金属粉末原料加入到处理槽内；(S2)改性处理：将含有一定比例的表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中进行改性处理，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，所述改性处理时间为30-300min；所述表面活性剂的含量为0.01％-1.0％；(S3)粉末筛选：表面改性处理后筛选粒度为0-30μm的金属粉末；(S4)脱水干燥：将所述金属粉末脱水并真空干燥等一系列技术手段。使得纳米改性方法简单可控，尤其适用于提高MIM金属注射成型用金属粉末振实密度和分散性。通过在表面活性剂的作用下，在金属粉末表面通过包覆疏水层对金属粉末表面进行改性处理，从而有效的减少金属粉末团聚，提升金属粉末表面物理状态，改善粉末的分散性，提高粉末的振实密度。由此得到的MIM金属注射成型用金属粉末为近球形，具有优异的分散性和高的振实密度，与金属粉末原料相比不增加氧含量和杂质含量，可以满足MIM金属注射成型对金属粉末的要求。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性的方法：
将超高压水气联合雾化制备的316L不锈钢粉末(粉末粒度为0-105um)加入到后处理槽中，然后将含有0.05％表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，改性处理时间为120min，然后将粉末脱水并真空干燥。
表面改性结束后，用分级方式去除粒度＞30μm的改性处理后的316L不锈钢粉末，从而得到粒度为0-30μm的316L不锈钢粉末。
实施例2
本实施例提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性的方法：
将超高压水气联合雾化制备的304L不锈钢粉末(粉末粒度为0-105um)加入到后处理槽中，然后将含有0.03％表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，改性处理时间为150min，然后将粉末脱水并真空干燥。
表面改性结束后，用分级方式去除粒度＞30μm的改性处理后的304L不锈钢粉末，从而得到粒度为0-30μm的304L不锈钢粉末。
实施例3
本实施例提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性的方法：
将超高压水气联合雾化制备的17-4PH不锈钢粉末(粉末粒度为0-105um)加入到后处理槽中，然后将含有0.1％表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，改性处理时间为90min，然后将粉末脱水并真空干燥。
表面改性结束后，用分级方式去除粒度＞30μm的改性处理后的17-4PH不锈钢粉末，从而得到粒度为0-30μm的17-4PH不锈钢粉末。
实施例4
本实施例提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性的方法：
将超高压水气联合雾化制备的CoCr合金粉末(粉末粒度为0-105um)加入到后处理槽中，然后将含有0.01％表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，改性处理时间为240min，然后将粉末脱水并真空干燥。
表面改性结束后，用分级方式去除粒度＞30μm的改性处理后的CoCr合金粉末，从而得到粒度为0-30μm的CoCr合金粉末。
实施例5
本实施例提供一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性的方法：
将超高压水气联合雾化制备的420不锈钢粉末(粉末粒度为0-105um)加入到后处理槽中，然后将含有0.05％表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，改性处理时间为120min，然后将粉末脱水并真空干燥。
表面改性结束后，用分级方式去除粒度＞30μm的改性处理后的316L不锈钢粉末，从而得到粒度为0-30μm的316L不锈钢粉末。
试验例
重复实施上述实施例1～5，得到足够多的金属粉末。以实施例1为例，所得的316L不锈钢粉末成品的形貌图请参照图1，并对所得的316L不锈钢粉末成品以及316L不锈钢粉末原料进行对比，其结果如表1所示。
表1：实施例1和对照例的测试结果
由表1可以看出，通过实施例1的方法，能较316L不锈钢粉末原料有效提高成品的振实密度，且与金属粉末原料相比不增加氧含量和杂质含量。
综上所述，本发明较佳实施例提供的表面改性处理方法操作简单可控，尤其适用于提高MIM金属注射成型用金属粉末的振实密度和分散性。提供的提高MIM金属注射成型用金属粉末振实密度的方法简单，可有效的减少金属粉末的团聚，提升金属粉末表面物理状态。由此得到的MIM金属注射成型用金属粉末为近球形，具有优异的分散性性和高的振实密度，与金属粉末原料相比不增加氧含量和杂质含量，可以满足MIM金属注射成型对金属粉末的要求。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，其特征在于：包括以下步骤：
(S1)原料加入：将超高压水气联合雾化制备的金属粉末原料加入到处理槽内；所述金属粉末原料为超高压水气联合雾化制备而得的合金粉末或单质粉末；所述金属粉末原料的粒度为0-105μm；
(S2)改性处理：将含有一定比例的表面活性剂的处理液均匀的加入到处理槽中进行改性处理，同时不停的搅动让金属粉末与处理液充分的接触，所述改性处理时间为30-300min；所述表面活性剂的含量为0.01％-0.05％；
(S3)粉末筛选：表面改性处理后筛选粒度为0-30μm的金属粉末；
(S4)脱水干燥：将所述金属粉末脱水并真空干燥。
2.根据权利要求1所述的MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，其特征在于：所述改性处理时间为100-200min。
3.根据权利要求1所述的MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法，其特征在于：筛选用分级方式去除粒度＞30μm的所述金属粉末。
4.如权利要求1-3中任一项所述的MIM金属注射成型金属粉体表面改性方法制备的MIM金属注射成型用金属粉末。
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