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《华中科技大学》 2005年
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Ti(C,N)基金属陶瓷粉末注射成形工艺的研究

范畴  
【摘要】:Ti(C,N)基金属陶瓷是高硬度、高耐磨性的结构材料。由于传统的模压成型技术不能成型复杂几何形状的产品; 且该材料机械加工极为困难,较大地限制了Ti(C,N)基金属陶瓷的应用范围。粉末注射成形(PIM)是一种能高效率地生产小型复杂形状零件的近净成形技术,该技术应用于金属陶瓷成型上,开发出具有复杂几何形状的Ti(C,N)基金属陶瓷产品,将为扩大Ti(C,N)金属陶瓷的应用领域,开辟一条新的途径。为此,简要地综述了粉末注射成形近十几年来的研究成果,分析了采用PIM技术制备Ti(C,N)基金属陶瓷过程中的难点,较系统地研究了Ti(C,N)基金属陶瓷粉末注射成形工艺及相关的基础问题,其主要工作如下: 评价了粘结剂体系中的粉末表面改性剂(添加剂):硬脂酸(SA)、油酸(OA)、钛酸酯偶联剂(TC)对Ti(C,N)基金属陶瓷粉末表面改性的作用; 用热力学、动力学和流变学,分析了高密度聚乙烯(HDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共混物(EVA)混合的相容性和流变性,以及粉末表面改性剂对粘结剂的流变性能的影响; 用偏光显微镜和扫描电镜分析了高分子混合物在溶剂石蜡中的结晶态分布和断口形貌; 开发出Ti(C,N)基金属陶瓷PIM 蜡基系粘结剂体系,其组成为: 68PW-10HDPE -20EVA-2TC(wt.%)。该粘结剂体系中低分子组元PW与高分子组元之间的相容性好,结晶态聚合物均匀地分散在溶剂石蜡中,有机粘结剂与Ti(C,N)基金属陶瓷球磨粉表面的润湿性好。 用动力学分析了热脱脂和溶剂脱脂过程。热脱脂初期和中期阶段,粘结剂中低分子组元(PW)的热解气体或蒸气,在粘结剂液体中的扩散是动力学控制步骤。在170℃~300℃时,PW 脱除过程中的饱和蒸气压高,当热脱脂炉内的压力过低,脱脂升温过快,气体在粘结剂液体中的扩散速率较高时,易造成脱脂坯坍塌或开裂; 当热脱脂炉内环境压力超过0.12MPa时,热解的气体在粘结剂液体中的扩散速率较低,不能即时排除,易造成脱脂坯起泡。试验结果表明:在N_2保护下,脱脂炉中的环境压力为0.11MPa~0.12MPa时,热解的气体速率约等于气体在粘结剂液体的扩散速率,脱脂坯的缺陷率大大降低。在温度300℃时,PW基本脱除,高聚物共混物(HDPE、EVA 共混物)的裂解成为控制性步骤,因低分子组元脱除后存在大量孔隙,采用低压或真空热脱脂的方法,可以提高脱脂速率,缩短热脱脂时间。 溶剂脱脂过程中溶剂的成分、脱脂温度、脱脂时间对蜡基粘结剂中的石蜡脱除具有较大的影响。溶剂脱脂初期,PW在溶液中的扩散是控制环节,随着脱脂的进行,逐渐转变由粘结剂溶解、扩散共同控制。试验结果表明:溶剂脱脂+热脱脂有利于脱脂坯的碳含量控制和精度控制,但该工艺生产手续较复杂,控制条件较严格,此外有
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TF124.39

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲选辉,温宏宇,郑州顺,敖晖;粉末注射成形过程计算机模拟研究[J];材料工程;2001年06期
2 郭世柏,曲选辉,段柏华,何新波,秦明礼;钛合金粉末注射成形工艺参数的优化[J];材料工程;2004年11期
3 李松林,黄伯云,曲选辉,李益民;表面活性剂对金属粉末注射成形喂料性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2001年02期
4 祝宝军,曲选辉,陶颖,肖平安,秦明礼;硬质合金注射成形注射参数的优化[J];稀有金属材料与工程;2002年03期
5 吴音,司文捷,金元生,苗赫濯,于恩平;陶瓷注射成型的一种新的脱脂方法——超临界流体脱脂[J];稀有金属材料与工程;2003年01期
6 李益民,黄伯云,曲选辉,梁叔全,邱光汉;金属注射成形技术进展[J];稀有金属材料与工程;1996年01期
7 曲选辉,李益民,黄伯云;金属粉末注射成形技术[J];粉末冶金材料科学与工程;1996年02期
8 罗锡山;氢化钛直接反应合成氮化钛的研究[J];粉末冶金工业;1997年03期
9 曹勇家;金属注射成形发展的机遇和挑战[J];粉末冶金工业;2001年03期
10 范畴,熊惟皓,魏京,郑立允;Ti(C,N)基金属陶瓷粉末注射成形技术研究概述[J];机械工程材料;2004年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤金芝,李益民;金属注射成形技术及其在兵器工业中的应用[J];兵器材料科学与工程;2001年03期
2 张驰,胡红军;精密三维异形复杂金属件的注射成形工艺分析及研究[J];兵器材料科学与工程;2005年01期
3 张西慧,吕苗,苗勇;微机械构件的表面去粘着技术[J];微纳电子技术;2003年12期
4 王玉会;曲选辉;何新波;;粉末注射成形多相流动过程数值模拟模型[J];北京科技大学学报;2007年07期
5 张驰;徐博;吴紫光;邱恺;;金属粉末注射成形技术在现代兵器工业中的应用[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年07期
6 李益民,曲选辉,黄伯云;金属注射成形的脱脂[J];材料导报;1999年01期
7 宗校军;郑勇;熊惟皓;;关于Ti(C,N)固溶体稳定性的研究[J];材料导报;2001年10期
8 祝爱兰,钟宏;溶剂脱脂型MIM粘结剂的研究[J];材料导报;2002年08期
9 方华,曲选辉,段柏华,李平;粉末注射成形技术在烧结NdFeB永磁体制备中的应用[J];材料导报;2003年09期
10 代兵;胡红军;张驰;曾英;;粉末注射成形计算机模拟技术及其应用[J];材料导报;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 隋燕;钱英;彭跃莲;叶晓;刘淑秀;刘燕;潘力军;;PVC/PVB共混膜相容性研究[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
2 王伟;齐龙浩;潘伟;;细晶TiCN-Mo-Ni金属陶瓷的放电等离子体烧结[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
3 曹泓;刘颖;赵志伟;叶金文;涂铭旌;;碳热还原氮化法制备氮化钒合金的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
4 余浩;蒋显全;;表面活性剂在金属注射成型工艺中的应用研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
5 王瑞锋;吴运新;邹欣;唐传安;;钛粉末注射成形脱脂和烧结工艺研究[A];首届七省区市机械工程学会科技论坛论文集[C];2005年
6 李金萍;盖国胜;郑洲顺;郝向阳;杨玉芬;;粉体颗粒的分形表征与分维计算[A];第十一届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文集[C];2005年
7 臧若愚;张国庆;曲选辉;尹海清;;航空材料GH742Y合金注射成形工艺研究[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 庄健;Cu/TiC复合材料的制备,组织结构及摩擦磨损行为[D];吉林大学;2011年
2 崔燕;微米级固体颗粒的分形及其与界面间粘附力的关系研究[D];中南大学;2011年
3 王启立;石墨多孔介质成孔逾渗机理及渗透率研究[D];中国矿业大学;2011年
4 熊继;高性能超细Ti(C,N)金属陶瓷刀具材料的研究[D];四川大学;2003年
5 蒋炳炎;金属粉末注射成形流动过程研究[D];中南大学;2003年
6 秦明礼;AIN粉末的制备、低温烧结及其注射成形技术的研究[D];中南大学;2002年
7 祝宝军;硬质合金注射成形工艺研究[D];中南大学;2002年
8 李庆奎;一氧化钛基金属陶瓷仿金材料的开发及相关机理研究[D];中南大学;2002年
9 高明霞;TiC基Fe-Al、Ni-Al金属间化合物复合材料的自发熔渗制备和结构性能研究[D];浙江大学;2004年
10 宋秘钊;聚甲基氢硅氧烷的改性及其性能研究[D];四川大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡雪松;复合材料磁粉芯挤出成形及其软磁性能研究[D];南昌大学;2010年
2 郑捷;高温NIPS法制备PVC微孔膜及其结构控制的研究[D];华东理工大学;2011年
3 谢杰;钒氮合金粉体分形及其包芯线生产应用研究[D];昆明理工大学;2009年
4 彭牛生;MWCNTs/Ti(C,N)金属陶瓷复合材料的制备与性能研究[D];景德镇陶瓷学院;2011年
5 董二女;粉末注射成形动力系统的混沌吸引子形态研究[D];中南大学;2011年
6 赵亚旭;挤压成形钨基合金喂料流变特性及其有限元仿真研究[D];中南大学;2011年
7 徐玄;等离子喷涂成形W-Re合金[D];中南大学;2011年
8 王光耀;粉末共注射成形充填过程实验研究与数值模拟[D];中南大学;2011年
9 郑礼清;粉末注射成形催化脱脂研究[D];中南大学;2009年
10 冯颖;铝白铜粉末合金及其烧结行为的研究[D];中南大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲选辉,颜寒松,李益民,毛金英,邱光汉,李志林;MIM粘结剂中聚合物性质的估算[J];材料工程;1997年07期
2 曲选辉,温宏宇,郑州顺,敖晖;粉末注射成形过程计算机模拟研究[J];材料工程;2001年06期
3 李笃信,黄伯云,曲选辉,李益民,林健凉;金属注射成形蜡基粘结剂的研究[J];材料科学与工程;2001年01期
4 吴全兴;低压氮气中燃烧合成氮化钛[J];稀有金属材料与工程;1993年06期
5 李益民,曲选辉,黄伯云,曾舟山,朱磊;多聚合物组元石蜡基MIM粘结剂的分步快速脱脂过程[J];稀有金属材料与工程;2000年01期
6 祝宝军,曲选辉,陶颖,肖平安,秦明礼;硬质合金注射成形注射参数的优化[J];稀有金属材料与工程;2002年03期
7 吴音,司文捷,金元生,苗赫濯,于恩平;陶瓷注射成型的一种新的脱脂方法——超临界流体脱脂[J];稀有金属材料与工程;2003年01期
8 李益民,黄伯云,曲选辉,梁叔全,邱光汉;金属注射成形技术进展[J];稀有金属材料与工程;1996年01期
9 李益民,曲选辉,黄伯云,邱光汉;金属注射成形喂料的流动行为及粘度参数的测定[J];稀有金属材料与工程;1997年01期
10 李益民,黄伯云,钟伟,曲选辉,邱光汉;工艺参数对金属注射成形坯缺陷的影响[J];稀有金属材料与工程;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;碱性造纸废液煤球生产试验及试烧情况介绍[J];江苏化工.市场七日讯;1974年03期
2 李益民,曲选辉,黄伯云;多聚合物组元石蜡基MIM粘结剂的热脱脂及其模型[J];金属学报;1999年02期
3 解宝山,纪同森;利用废焦油渣作粘结剂生产型煤配煤的研究与应用[J];山东冶金;2005年S1期
4 李艳茹;周明顺;翟立委;;烧结生产添加粘结剂的实验研究[J];鞍钢技术;2005年06期
5 ;玻纤复合自粘胶带[J];玻璃纤维;2008年04期
6 ;915~#粘结剂在取心钻头上的应用[J];石油矿场机械;1975年06期
7 冯士光;立方氮化硼聚晶体及其刀具(LDP-J-C1)型的研制[J];机械工程材料;1979年05期
8 高景艳;;硅熔胶用于熔摸铸造型[J];热处理;1980年Z1期
9 沈志高;;细棉制品的粘结剂喷吹[J];玻璃纤维;1982年06期
10 时华;;茶中新秀 大有可为——固形茶简介[J];浙江化工;1982年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈红玲;郭燕莹;;磁性磨料的制备与性能[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
2 林健凉;曲选辉;秦明礼;李笃信;;粘结剂对注射成形AlN工艺、结构和性能的影响[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
3 姜青泰;孙才;;酚醛树脂粘结剂生产工艺条件及其对质量的影响[A];绝热材料的前景与施工[C];2002年
4 刘四委;许家瑞;危岩;;3,4-二羟基苯甲酸修饰PEG合成湿表面生物胶粘剂[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
5 张友寿;黄晋;夏露;商宏飞;;新型改性磷酸盐无机铸造粘结剂的优越性[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
6 张健;黄伯云;李益民;曲选辉;;MW对MIM蜡基粘结剂性能的影响[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
7 庞宏力;刘立柱;;水溶性无机硅钢片漆的研制[A];第十届绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2008年
8 邢淑建;臧甲忠;刘冠锋;于海斌;;无粘结剂13X分子筛吸附剂的制备及表征[A];第六届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2009年
9 任晓曦;陈德平;;几种方法对蛭石用水玻璃粘结剂改性效果的研究[A];2009全国保温材料技术交流会论文汇编[C];2009年
10 陈旺洁;潘文;;碳纤维加固法的研究和应用[A];防震减灾工程研究与进展——全国首届防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 楚石;北京美尔特推出新型无毒粘结剂[N];中华建筑报;2003年
2 许志凌;花岗石地面干粉型粘结剂铺贴新工艺[N];广东建设报;2000年
3 王文;国外研发出石材饰面砖强力粘结剂[N];中华建筑报;2007年
4 徐铮奎;“导电粘结剂”将引发医疗器械业的革命[N];医药经济报;2007年
5 侯立;介绍水产饲料粘结剂[N];江苏科技报;2002年
6 胡新亮;利用化产废渣配型煤炼焦发展循环经济[N];世界金属导报;2007年
7 石明山 张宁;新型聚乙烯树脂粘结剂[N];新华每日电讯;2002年
8 太钢焦化厂 贾秉光;热态下用HB耐火粘结剂抹补炭化室[N];山西科技报;2003年
9 高宏适;高性能焦炭粘结剂制造技术[N];世界金属导报;2010年
10 史淑兰;建筑保温系统中聚合物粘结剂的作用[N];中国建设报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范畴;Ti(C,N)基金属陶瓷粉末注射成形工艺的研究[D];华中科技大学;2005年
2 段柏华;高性能注射成形各向异性Nd-Fe-B粘结磁体的研究[D];中南大学;2005年
3 李燕;化学成分对Ti(C,N)基金属陶瓷的组织和力学性能的影响[D];合肥工业大学;2008年
4 王赛玉;碳纳米管对Ti(C,N)基金属陶瓷组织性能的影响[D];华中科技大学;2006年
5 曹静;临床常见因素对全瓷冠颜色影响的实验研究[D];第四军医大学;2008年
6 祝宝军;硬质合金注射成形工艺研究[D];中南大学;2002年
7 赵三军;牙本质粘结界面纳米渗漏的研究[D];第四军医大学;2006年
8 梁美生;铁酸锌高温煤气脱硫行为及气氛效应研究[D];太原理工大学;2005年
9 孟祥睿;中温余热吸附制冷用复合吸附剂及吸附床研究[D];郑州大学;2009年
10 雷燕;纳米复合Ti(C,N)基金属陶瓷材料研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李正明;窝沟封闭剂在减少金属托槽周围微渗漏的体外实验研究[D];青岛大学;2004年
2 刘晓霞;利用垃圾堆肥生产草坪专用复混肥的研究[D];中国农业大学;2005年
3 谷夺魁;新型缓释氮肥研制及其肥效研究[D];河北农业大学;2005年
4 陈超;原位反应烧结制备氮化硅基复相陶瓷及其环境性能[D];西北工业大学;2006年
5 刘湘涛;新型氟缓释釉牙质粘接剂防龋齿实验研究[D];浙江大学;2003年
6 李志希;硬质合金注射成形工艺的研究[D];中南大学;2005年
7 查煜;粘结磁体的制备工艺及性能研究[D];兰州大学;2006年
8 于霞;不同粘接剂涂布时间对牙本质粘接效果影响的实验研究[D];中南大学;2009年
9 贺玺;不同粘结剂及边缘设计对冠边缘微渗漏影响的对比研究[D];吉林大学;2010年
10 方华;2:17型烧结钐钴永磁粉末的制备及注射成形工艺的研究[D];中南大学;2004年
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