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PIM对黏结剂的要求

信息来源:株洲精钻硬质合金有限公司  发布时间:2018/5/8  浏览数量:342

PIM对钨合金黏结剂的要求

 

钨合金黏结剂的性能在两方面得到体现,即注射成形性和脱脂特性。注射成形性包括钨合金黏结剂的黏度、流动性、充模性、工艺稳定性、喂料强度和注射坯的尺寸控制。脱脂特性包括:钨合金黏结剂是否脱除完全,是否产生脱脂变形和孔洞等缺陷,以及脱脂时间长短。钨合金黏结剂和脱脂是联系在一起的,钨合金黏结剂在很大程度上决定了脱脂。因此,PIM工艺中,钨合金黏结剂不仅要满足注射流变性和成形性的需要,同时要满足脱脂的需要。在设计PIM钨合金黏结剂时,应至少考虑到以下因素:

 

 (1)对钨合金黏结剂的基本要求是,使粉末流动并填充模腔,能润湿粉末表面有助于混合和成形。广泛使用改善润湿性的各种化学物质,各种结构的界面耦联剂(包括金属有机化合物),在粉末注射成形中很有效。这些介质包括钛酸盐、硅烷、磷酸盐以及硬脂酸盐。

 

(2)由钨合金黏结剂与粉末制备的混合料应该满足各种流变学数据,在混合成形时不产生缺陷。

 

(3)钨合金黏结剂的黏度低,在一定黏度范围内既要保持粉末的分散性而又不影响其成形过程。

 

(4)钨合金黏结剂由至少两种化学结构不同的组分组成。

 

(5)在流动性方面,为r在冷却过程中能够保持成形坯的形状,必须增大黏度。但是在成形温度卜',黏度随温度的显著变化将不利于过程控制并且可能成为缺陷源。若黏度太低,在成形过程中钨合金黏结剂会与粉末分离,导致成形坯密度产生梯度;而高黏度却又会阻碍混合和成形。分子链长度较短的热塑性聚合物往往可以满足良好成形的需要。这些较短分子还将成形组分中的链方向性降低至最小的程度,这对获得各向同性很重要。

    

(6)在钨合金黏结剂与粉末相互作用方面,钨合金黏结剂能润湿粉末以防止成形偏析。接触角小的钨合金黏结剂会增加固体粉末的含量和均匀性。粉末不应与钨合金黏结剂聚合,也不应降低钨合金黏结剂的性能,而钨合金黏结剂不应腐蚀粉末。

   

(7)在喂料的混合均匀性方面,要求几种钨合金黏结剂绾元互溶、混合均匀,以防止两相分离。

   

(8)在脱脂方面,钨合金黏结剂体系应只由部分互溶的几种组分组成,这些多组分在脱脂过程中可以分步分89]以保持形状,避免裂纹、鼓泡、坍塌等缺陷的产生。

    

理想的钨合金黏结剂应该是黏度低、熔点低、对剪切速率敏感性小、流变形好、与粉末的润湿性好、黏附性好、与粉末无化学作用、钨合金黏结剂的分解温度范围宽、钨合金黏结剂互溶、不发生相分离。钨合金黏结剂一般包括热塑性钨合金黏结剂、聚醛掣、水溶性、PEG‘、凝胶水基【则丙烯酸基‘剜、热固性钨合金黏结剂‘∞一102],它们各有其优缺点。其中,热塑性钨合金黏结剂体系是PIM钨合金黏结剂的主流和先导,在围绕改善喂料流变性能、减少脱脂变形及缩短脱脂时间等方面对钨合金黏结剂进行了大量的研究,在热塑性钨合金黏结剂体系中开发了以蜡为主要组元的蜡基钨合金黏结剂和以油为主要组元的油基钨合金黏结剂体系,使热.塑性钨合金黏结剂体系有了进一步的发展。但是目前钨合金黏结剂研究和开发缺乏系统性和理论深入,钨合金黏结剂仍是一个阻碍PIM技术发展的严重问题,系统而深入地研究钨合金黏结剂配方、钨合金黏结剂与粉末的亲和性能、粉末与钨合金黏结剂的混合、钨合金黏结剂和喂料在各种条件下的流变性能及热力学性能、钨合金黏结剂对脱脂及产品性能的影响等,为钨合金黏结剂的选择提供普适性原则和理论基础,无疑具有十分积极的意义。开发新型高效的钨合金黏结剂体系,也是PIM技术需要重点研究的内容之一。


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