CN1565778A

CN1565778A - 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

Info

Publication number: CN1565778A
Application number: CN 03124547
Authority: CN
Inventors: 闵小兵; 吴和元; 夏光明; 严淑群; 贺立
Original assignee: 闵小兵
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-19

Abstract

本发明为一种防止硬质合金制品在高温烧结中粘结舟皿的方法和防粘纸，所述方法系在石墨舟皿中放置一次使用的防粘纸，将待烧结硬质合金制品置于该防粘纸上，再送入烧结炉中烧结。所述防粘纸由可碳化纸基层1和防粘层2构成，厚度为10～500μm的所述防粘层为对硬质合金材料及石墨材料具有室温至1800℃高温惰性的陶瓷或耐火材料粉末与石墨粉混合物涂层，且所述陶瓷或耐火材料粉末与石墨粉或碳粉的重量比组成为1～3∶0.1～1。本发明的防粘结方法和防粘纸可防止所述制品在高温烧结中产生的粘结现象，制品表观质量更好，还可省去或简化传统喷砂工艺过程，优化烧结车间生产工序，减少粉尘危害，有利改善环境，且方法操作简便，防粘纸生产成本低。

Description

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

技术领域

本发明涉及硬质合金烧结工艺中防止制品与承载容器发生粘结的方法和用于防止这种粘结的防粘纸。

背景技术

硬质合金和其它成份的一些粉末冶金制品在烧结过程中要以石墨舟皿作为承载容器，将压制后的制品装入舟皿，再送入真空炉或氢气、氩气等气氛保护炉中，进行高温(例如1450℃)烧结。由于硬质合金的主要组成物为碳化钨、碳化钛等金属碳化物，石墨舟皿有高温下强度高、可以防止制品在高温烧结时脱碳和价格相对低的特点，故在硬质合金烧结中应用较多。

但是，因高温下原子间的扩散与迁移，特别是以金属钴为粘结剂的硬质合金，由于钴与石墨之间的湿润角很小，使硬质合金制品与舟皿之间发生烧结(粘结)；而强行分离的结果不仅导致制品外观质量很差，甚至因此产生废品，还增加了制品后处理(喷砂)工作量，损坏石墨舟皿或缩短舟皿的工作寿命。

针对上述问题，国内外硬质合金生产厂家通常采用喷涂法、浆料法、干料法克服所述粘结。

喷涂法是用等离子技术或其它方法对石墨舟皿的工作面喷涂一层陶瓷涂层，如氧化锆涂层、氧化铝涂层等。由于陶瓷或其它类型喷涂层与石墨热膨胀系数的差异，以及反复的热交变应力的作用，一般情况下喷涂层的使用寿命不大于10次，而且喷涂法成本高、喷涂加工必须拥有专有技术，因此其应用受到局限。

浆料法是每次使用前在舟皿工作面涂刷一层特定配方的浆料，经烘干后形成一层一次性使用的涂层。该方法成本较低，但操作环境恶劣、劳动强度大，舟皿的烘干使生产流程复杂化，且不能省去后续的喷砂工序。

干料法是用一定粒度的单组分陶瓷材料(如氧化铝、氧化镁等)或多组分配料(如在上述陶瓷粉末加入石墨粉等)，在每次使用前装在或洒在舟皿表面；该方法生产成本低，但粗颗粒干料在烧结过程中会使制品表面形成压痕缺陷，因此对于细小制品或高精度、无需后加工的制品不能使用该法，而细颗粒干料在使用中粉尘飞扬、环境恶劣；细粉料在石墨舟皿表面，特别是平板舟皿表面均匀摊平很困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种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，该方法和防粘纸可有效防止所述粘结且操作或使用简单、成本低廉，不影响制品质量。

本发明技术方案之一是，所述防止硬质合金制品高温烧结中粘结舟皿的方法为，在石墨舟皿中放置一次性使用的防粘纸，将待烧结硬质合金制品置于该防粘纸上，再送至烧结炉中烧结。

本发明的技术方案之二是，所述用于防止硬合金制品在高温烧结中粘结舟皿的防粘纸由可碳化纸基层和防粘层构成，厚度为10～500μm的所述防粘层为对硬质合金材料及石墨材料具有室温至1800℃高温惰性的陶瓷或耐火材料粉末与石墨粉或碳粉混合物涂层，且所述陶瓷或耐火材料粉末与石墨粉的重量比组成为1～3∶0.1～1。

以下做出进一步说明。

图1是本发明防粘纸断面结构示意图。由该图可知，所述防粘纸由可碳化纸基层1和防粘层2构成。所述可碳化纸基层1包括采用普通木浆或其它天燃植物纤维制成的纸，还包括塑料或碳素材料薄片。所述防粘层2中的石墨粉可用碳粉替代。

本发明所述陶瓷或耐火材料粉末包括以下十多种粉末中的一种或一种以上：

1、氧化物粉末：氧化锆、氧化钇、氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化铍、氧化钙；

2、碳化物粉末：碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化铬；

3、其它类粉末：氮化硅、氮化硼、氮化铝、硼化钛、硅化钼；

4、天燃矿物或人工合成粉料：尖晶石、莫莱石、锆英石、塞龙。

以上粉末及石墨粉(或碳粉)粒度选用-200目为宜。

本发明所述防粘纸的制备工艺是，将所述粒度的陶瓷或耐火材料粉末的一种或一种以上按所述比例与石墨粉混合并搅拌均匀，形成混合料；在所述混合料中加入无毒、无腐蚀、高温下分解产物不对硬质合金、炉膛及石墨产生侵蚀的有机或无机胶(如丁钠橡胶、液体石腊、酚醛树脂、醇酸树脂、水玻璃等)，搅拌至均质，成为防粘胶料；根据对防粘层厚度及施涂工艺(如刷涂、喷涂、刮涂等)的选择，防粘胶料的粘度范围选择在500厘泊至12000厘泊之间；将配制成的防粘胶料涂刷或喷涂在纸基层1的表面，或将纸基层1浸入所述胶料中形成浸润涂层；将覆有涂层的纸基层自然干燥或烘干后烫平，即制成所述防粘纸。也可通过对胶料配方的选择，以及涂刷工艺的制定(例如将胶料粉末中不同组份分别制成胶料，再依次涂刷在纸基层1表面)，制成所述防粘纸。所成防粘纸同时具有防止制品脱碳的功能。

本发明的所述防粘纸的使用方法是，将其裁成与石墨舟皿尺寸一致或略小于舟皿尺寸，置于舟皿中即可。

本发明的设计原理是，纸基层1为可碳化材料，故不会在烧结过程中对制品造成污染而影响其质量，防粘层2中陶瓷或耐火材料具有耐高温性能，起到使制品与舟皿相隔离而避免其产生烧结(粘结)的作用，其石墨或碳粉成份可防止制品脱碳。

由以上可知，本发明为防止硬质合金制品高温烧结中粘结舟皿的方法和防粘纸，其作用与优点有：

1、可有效防止硬质合金制品在高温烧结中与舟皿的粘结；

2、提高了烧结硬质合金制品的表现质量；

3、省略喷砂工艺或减轻了喷砂工作量；

4、优化了硬质合金烧结车间的生产工序；

5、可减少环境污染、减轻粉尘危害，降低劳动强度，提高工作效率；

6、此类防粘纸使用温度不高于1800℃。

此外，一些非硬质合金成份的粉末冶金制品，在用石墨舟皿烧结时，要求防渗碳；此时可将所述混合料配料中的石墨粉去除(即不加石墨粉)，采用无机胶，用同样方法亦可制成防渗碳纸。

附图说明

图1是本发明防粘纸的一种实施例断面结构示意图。其中：1-纸基层，2-防粘层。

具体实施方式

实施例1：一种防粘纸，纸基层1为厚250μm木浆纸；防粘层2厚度为200μm，其胶料配方是：氧化锆75克、氧化镁100克、石墨粉120克(均为-200目)、酚醛树脂300-500克，将三种粉末拌匀，加入酚醛树脂后搅拌至均质，即成胶料；将胶料涂刷在纸基层1上，至相应厚度后，置于120℃下烘干并烫平，即成。

实施例2：将上述实施例1防粘纸裁成与石墨舟皿大小一致之形状，置于舟皿中，硬质合金制品置于防粘纸上，入炉烧结。

Claims

1、一种防止硬质合金制品在高温烧结中粘结舟皿的方法，系在石墨舟皿中放置一次使用的防粘纸，将待烧结硬质合金制品置于该防粘纸上，再送至烧结炉中烧结。

2、一种用于防止硬质合金制品在高温烧结中粘结舟皿的防粘纸，其特征是，它由可碳化纸基层(1)和防粘层(2)构成，厚度为10～500μm的所述防粘层(2)为对硬质合金材料及石墨材料具有室温至1800℃高温惰性的陶瓷或耐火材料粉末与石墨粉或碳粉混合物涂层，且所述陶瓷或耐火材料粉末与石墨粉的重量比组成为1～3∶0.1～1。

3、根据权利要求1所述的防粘纸，其特征是，可碳化纸基层(1)包括采用普通木浆或其它天燃植物纤维制成的纸，还包括塑料或碳素材料薄片。

4、根据权利要求1所述的防粘纸，其特征是，所述陶瓷或耐火材料粉末包括以下粉末中的一种或一种以上：

(a)、氧化物粉末：氧化锆、氧化钇、氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化铍、氧化钙；

(b)、碳化物粉末：碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化铬；

(c)、其它类粉末：氮化硅、氮化硼、氮化铝、硼化钛、硅化钼；

(d)、天燃矿物或人工合成粉料：尖晶石、莫莱石、锆英石、塞龙。