金属注射成形石蜡基粘结剂体系的性质

采用石蜡作为粘结剂第一组元,选择不同种类的聚合物作为第二组元,对几种石蜡基粘结剂和喂料的密度、表面张力、润湿角、热容、熔点、粘度、热解行为等特性进行了研究,探讨了粘结剂体系的各种性能及其性能与组成的关系,这对于粘结剂的设计和开发具有重要的意义．     

金属粉末动态注射成型用水溶性粘结剂的制备及性能表征

本文以PEG和POM为主体组分配方制备了一种用于金属粉末动态注射成型用的水溶性粘结剂。通过测试表明,该粘结剂体系组分之间有很好的相容性,和金属粉末的混合性良好。动态流变性能测试结果表明,该种粘结剂体系对振动力场的响应良好,能够在振动力场下降低挤出压力,压力最大降低了6.07％。在水中脱脂速度快,脱脂率高,脱脂实验表明,该种粘结剂可以在75℃水中4小时内的脱脂率43.06％。通过对热性能进行测试表明,粘结剂体系具备良好的热分解性能,添加剂的加入使得热分解温度降低,有利于烧结的进行。     

粉末注射成形热塑-热固粘结剂研究

开发了一种新型热塑 热固性粘结剂RG1 2 ,该粘结剂可直接应用于热塑性注射机 ,喂料的低温流变性能好 ,粉末临界装载量达到 5 9% .注射生坯强度和固化后成形坯强度分别达到 5 .8MPa和 17.6MPa .采用该粘结剂及相应的注射成形工艺制备的YG8,YT5硬质合金强度分别达到 2 4 80MPa和 2 10 0MPa ,硬度分别达到HRA89.7和HRA90 .4 ,制品最小尺寸偏差达到± 0 .0 2mm ,尺寸精度及保形性优于传统蜡基粘结剂 .     

注射成形AlN高导热陶瓷蜡基粘结剂

研究并开发了一种适合于AlN陶瓷注射成形的蜡基多聚合物粘结剂 .通过理论计算分析了所用粘结剂组元的热力学相容性 ,利用毛细管流变仪测量了喂料的流变性能 ,通过热重分析方法研究了粘结剂的热分解行为 ,有效地指导了脱脂工艺的设计 ,并通过考察不同温度下的脱脂形貌研究了脱脂工艺的合理性 .研究结果表明 :当粉末装载量为 6 1%时 (体积分数 ) ,该粘结剂体系和粉末能够均匀、顺利地混合 ,喂料的流变因子范围为 0 .70～ 0 .76 (15 0℃ ) ,体现出典型的假塑性流体特征并具有良好的注射性能 ;喂料有一定的温敏性 ,但是对注射压力的变化不敏感 ,最佳注射温度范围为 15 0～ 16 0℃ ;该多聚合物粘结剂在脱脂过程中能够起到优良的形状维持作用 ,对于厚度在 8mm的AlN零件 ,热脱脂总时间为 6 0h左右 ;该粘结剂体系是一种性能优异、适合于AlN陶瓷注射成形的粘结剂 .     

注射成形AIN高导热陶瓷蜡基粘结剂

研究并开发了一种适合于AIN陶瓷注射成形的蜡基多聚合物粘结剂.通过理论计算分析了所用粘结剂组元的热力学相容性,利用毛细管流变仪测量了喂料的流变性能,通过热重分析方法研究了粘结剂的热分解行为,有效地指导了脱脂工艺的设计,并通过考察不同温度下的脱脂形貌研究了脱脂工艺的合理性.研究结果表明当粉末装载量为61%时(体积分数),该粘结剂体系和粉末能够均匀、顺利地混合,喂料的流变因子范围为0.70～0.76(150℃),体现出典型的假塑性流体特征并具有良好的注射性能;喂料有一定的温敏性,但是对注射压力的变化不敏感,最佳注射温度范围为150～160℃;该多聚合物粘结剂在脱脂过程中能够起到优良的形状维持作用,对于厚度在8m的AIN零件,热脱脂总时间为60h左右;该粘结剂体系是一种性能优异、适合于AIN陶瓷注射成形的粘结剂.     

采用虚拟试验解决金属粉末注射成形制品的质量问题

针对在金属粉末注射成形中,反复试模法优化工艺参数成本高、时间长的不足,通过扩充MoldFlow MPI软件中的材料数据库,对316L不锈钢合金模芯零件进行虚拟实验研究.研究结果表明,由于熔体流动的"跑道效应",当采用单浇口注射成形时,模芯两侧熔体流动严重不平衡,端面4个波峰和波谷明显,中部芯柱出现欠注,零件中间芯轴处成形最困难.通过优化单浇口位置、数量和零件的结构设计,采用对称双浇口设计方案解决了实际生产中存在的断裂、欠注和不良流动等质量问题.     

粉末注射成形蜡基粘结剂溶剂脱脂行为

以YG8硬质合金为实验对象,研究了蜡基粘结剂注射成形生坯的溶剂脱脂行为,考察了时间、温度、生坯形状、厚度、表面积、粉末装载量和液固比对脱脂速率的影响,分析了各因素影响脱脂速率的原因.研究结果表明溶剂脱脂速率随温度升高而升高,随时间的延长而降低;脱脂初期扩散是控制性环节,温度是影响脱脂速率的主要因素,脱脂后期溶解成为控制性环节,浓度差成为影响脱脂速率的主要因素;液固比越大,则脱脂速率越快,粘结剂最高脱除率越高;生坯粉末装载量越高,则脱脂速率越慢,粘结剂最高脱除率越低;生坯形状对脱脂速率影响的本质是生坯厚度和表面积的影响;脱脂速率与生坯表面积成正比,与生坯厚度的平方成反比.     

碳纳米管改性的蜡基复合粘结剂

通过熔融共混将功能化的碳纳米管引入到蜡基粘结剂中,得到碳纳米管改性的复合粘结剂.扫描电镜(SEM)显微照片显示,功能化的碳纳米管能均匀分散在粘结剂基体中.偏光显微照片和热性能分析结果表明,碳纳米管的加入能有效地提高粘结剂的结晶度和热稳定性,进而改善生坯在脱脂时的保形性.碳纳米管与粘结剂的非共价键结合有助于碳纳米管的均匀分散,更可能有利于复合材料成型后的脱脂.     

采用石蜡基粘结剂体系制备注射成形Sm_2Co_(17)永磁体

选择石蜡基热塑性粘结剂,采用粉末注射成形(PIM)工艺制备烧结Sm2Co17永磁体. 粘结剂由PW、HEPE、LEPE、PP和SA组成,通过分析喂料流变性能和磁体残碳含量,确定合适的组元配比(质量比)为PW∶LEPE∶PP∶SA＝7∶1∶1∶1. 在氩气和氢气混合气氛下热脱脂,永磁体的碳、氧含量较低. 最终得到永磁体的磁性能为:剩磁Br=0.51T,内禀矫顽力Hcj=168kA·m-1,最大磁能积BHmax=21.3kJ·m-3. 与传统方法制备的永磁体相比,PIM永磁体退磁曲线的方形度较差,磁性较低. 造成磁体性能较差的原因是残碳的质量分数较高(≥0.33%),较高的碳含量导致磁体中出现高熔点的非磁性相ZrC,使Zr的有效含量降低,片状相和1∶5相体积分数减少,胞状显微组织和微观结构被破坏,磁性能下降. 因此,采用PIM工艺制备高性能烧结钐钴永磁体,其关键是降低磁体中的残余碳含量.     

注射成形316L不锈钢粘结剂热脱脂行为和工艺

对石蜡 ( PW)基多组元粘结剂体系中组元的热脱脂行为和注射成形 316 L不锈钢的热脱脂工艺参数 ,包括样品厚度、温度和升温速率进行了研究。实验表明 ,温度和升温速率控制不当将导致脱脂缺陷的产生 ,温度小于 2 80℃时 ,脱脂量的对数与厚度的倒数成比例。     

改进型蜡基粘结剂的喂料流变性能

研究了改进型蜡基粘结剂体系和Fe-2Ni粉混合制备的喂料的流变性能.结果表明,喂料是一种假塑性流体,其非牛顿指数n较大,150℃时n为0.52,恒剪切速率粘流活化能△Eη=53.8Kj·mol     

PMMA在MIM后续热脱脂过程中的分解行为

金属粉末注射成形 (MIM)粘结剂中高分子物质的分解和排除是一个较缓慢的过程 ,对这一过程进行理论研究 ,有助于指导粘结剂的设计和脱脂过程优化 .为此 ,当Fe 2Ni粉末的注射成形坯经充分溶剂脱脂后 ,用热重法对坯块中的PMMA的热分解行为进行了理论研究和实验验证 .假设进行一级反应 ,根据各种升温速率的热重计算结果 ,得到了喂料中PMMA热分解反应速率的理论计算表达式 :ln(1-α) =1 33× 10 9t·exp(- 1479/T) ;对厚度为 6 .37mm的注射坯充分溶剂脱脂后 ,验证了坯块中PMMA分解速率 ,发现在 35 0℃和 40 0℃时等温脱脂的速率与理论值较接近 ,但低于理论值 ;经过优化 ,对 6 .37mm厚的注射坯 ,采取 5～ 10℃ /min的升温速度升温 ,可在 2h内完成热脱脂过程     

低压粉末注射成型FeCrAl合金成型性能的研究

采用低压粉末注射成型技术制备FeCrAl多孔材料,并研究了粘结剂配比和温度对其成型特性的影响。将FeCrAl合金粉末与不同配方的粘结剂混合,分别采用差示扫描量热仪（differential scanning calorimetry, DSC）、热重分析仪（thermogravimetric analyzer, TGA）和旋转流变仪测试混合物的熔化温度、分解温度以及不同转速和温度下的黏度,计算原料体系的塑性成型指数。结果表明,不同粘结剂配比和不同温度下,原料的流变行为和成型特性不同。成型温度越高,黏度越低,成型性越好。相同温度下,石蜡和石蜡/硬脂酸配方成型性较好,但原料在高转速下易分层,且压注样品在溶液脱脂过程中发生溃散;采用石蜡/低密度聚乙烯/硬脂酸和石蜡/乙酸乙烯共聚物/硬脂酸配方制备的样品,成型性较好,且高转速下原料稳定。采用石蜡/低密度聚乙烯/硬脂酸配方制备的样品,经脱脂烧结后,外观完好,粉末之间呈现冶金结合,维氏硬度为210,抗弯强度为（250±20）MPa。     

氧化铝陶瓷注射成型用黏结剂及混料工艺研究

采用注射成型制备氧化铝陶瓷,分析了热塑性黏结剂含量、混料工艺对氧化铝陶瓷粉末注射成型浆料的流变性、成型性及注射生坯性能的影响.用TG-DSC分析了蜡基黏结剂体系的热特性,用SEM分析了注射成型生坯的显微结构.试验结果表明:选取聚丙烯、石蜡、硬脂酸3种黏结剂的质量比为20∶70∶10,氧化铝质量分数为80%,采用加热搅拌方式进行混料并结合一定的注射成型工艺,可得到成分均匀、无变形、无缺陷的氧化铝陶瓷生坯试样,烧结后试样的密度和抗弯强度较高.     

含碳耐火材料用新型碳质结合剂的对比分析

研制开发了含碳耐火材料用新型碳质结合剂,与德国Rütgers Chemicals公司生产的CARBORESP碳质结合剂进行了分析比较,结果表明：新型碳质结合剂为整体中间相沥青,焦化膨胀性和残炭率高,热失重起始温度高于300℃,其焦化结构为薄带状叠合的板状炭质结构。新型碳质结合剂在结构及性能上与CARBO-RESP大致相似。