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 .     

注射成形制备SiCp/Al复合材料电子封装盒体的预成形坯

对碳化硅陶瓷注射喂料进行流变性能分析后得到合适的注射喂料.通过注射工艺和后续的脱脂-预烧结工艺成功制备出压渗用SiCp封装盒体的预成形坯.结果表明:SiCp装载量为65%,粘结剂成分为70%PW(石蜡) 29%HPDE(高密度聚乙烯) 1%SA(硬脂酸)的喂料在较宽的剪切速率和温度范围内均具有良好的注射性能;在合适的注射参数下可以制得完整无缺陷的注射坯;采用溶剂脱脂与热脱脂两步脱脂工艺,可以成功脱除注射坯体中的粘结剂,在1 150 ℃进行预烧结,制备出了具有良好外观形貌、足够强度以及适中连通孔隙的预成形坯,可以满足后续加压渗铝制备SiCp/Al复合材料的封装盒体实验的要求.     

Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成形喂料的流变行为

制备了平均粒度为60μm的Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成形喂料,研究了剪切速率、温度、粉末和粘结剂比例对喂料流变行为的影响,应用毛细管粘度计测量了三种喂料在不同温度下的粘度值,比较了三种不同成分喂料的应变敏感性因子的大小。结果表明:粉末装载量为59%、粘结剂成分为65%PW 30%LDPE 5%SA的喂料应变敏感性因子较小,较适合Fe-Ni-Cu-C合金粗粉的注射成形。     

一种生产kovar合金封装盒体的新工艺

采用蜡基多聚物为粘结剂体系,研究了注射成形Kovar合金盒体的生产工艺。以 喂料的热分析结果为指导,制定出合理的热脱脂工艺,总共热脱脂时间约为18h。在氢气气氛 下烧结,温度为1300℃时,可以制备出热膨胀系数在4.5-6.0×10-6K-1之间(25- 450℃),气密性小于1.2×10-9Pa·m3·s-1的封装盒体。     

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。     

陶瓷注射成形中Al2O3喂料的制备及其脱脂

采用低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、石蜡(PW)、硬脂酸(SA)4种粘结剂组分,考察不同SA含量、不同粉末装载量对Al2O3喂料均匀性的影响.结果表明:SA含量对喂料的粘度具有显著影响,当粘结剂配方为wLDPE∶wEVA∶wPW∶wSA=35∶35∶25∶5时,喂料混合最均匀,粉末装载量可达到58%,且流变性能良好.在热脱脂阶段,注重考查升温速率和保温时间对喂料的影响,并对初步的热脱脂工艺进行优化,最终总的脱脂时间为792min,试样没有出现缺陷,脱脂率达到99.5%.     

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。     

金属粉末注射成形用石蜡-油-聚乙烯粘结剂

研制了用于Fe-2Ni粉末注射成形的石蜡-油-聚乙烯粘结剂,选择了石蜡和聚乙烯组分,考察了油的加入对组分相容性、生坯强度、粉末装载量、喂料比热容、溶剂脱脂速率的影响.实验结果表明石蜡-油-聚乙烯粘结剂是热力学不相容的体系;油的加入降低了混炼扭矩、最大粉末装载量和生坯强度,但同时也减少了注射缺陷,并使溶剂脱脂速率增大;加入该粘结剂,可使Fe-2Ni粉末装载量(体积分数)达60％,生坯强度达5.5MPa,溶剂脱脂速率大于2mm/h.     

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     

Ti-47．5Al-2．5V-1．0Cr注射成形

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(原子分数,%)气雾化预合金粉末为原料,采用粉末注射成形工艺制备了TiAl合金材料,研究了该TiAl合金脱脂工艺对脱脂坯碳氧残留量和组织的影响规律及烧结工艺对烧结体显微组织、密度和压缩性能的影响规律. 结果表明:在脱脂温度600℃、保温时间为1h和真空脱脂气氛条件下脱除坯体中剩余粘结剂,坯体中残余碳氧含量(质量分数)分别为0.059%和0.12%;脱脂温度从600℃升到1000℃,粉末由枝状组织转变为近γ组织;烧结温度在1410～1450℃,保温时间在1h以内,烧结体可以快速致密化;在1450℃保温30min,烧结体相对密度可以达到95%,烧结体的抗压强度为2105MPa,压缩率达到30.9%,接近铸态合金力学性能;随烧结温度升高,烧结体中的γ相逐渐减少,组织由近片层组织逐渐转变为全片层组织.