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水溶性MIM粘结剂的研制与工艺研究

孟庆猛  
【摘要】:金属粉末注射成形(MIM)是从塑料注射成形工艺发展过来的,是粉末冶金技术和塑料注射成形技术相结合而产生的一种新的近净成形技术,它包括混料、注射成形、脱脂、烧结等四道工艺步骤。利用MIM技术制造尺寸小且形状复杂的零件,较其它传统的成形方法相比,具有技术上和成本上的优势。MIM技术的核心是大量粘结剂的加入,本文对MIM粘结剂的现状和发展进行了研究,发现水溶性MIM粘结剂是一种绿色环保的MIM粘结剂,具有很大的发展前景。 本文对水溶性粘结剂的组分进行了设计。根据溶度参数的计算结果,确定聚乙二醇(PEG)为水溶性粘结剂的润滑剂。根据高分子组元和PEG混合的实验结果,确定了聚甲醛(POM)为水溶性粘结剂的结合剂。根据PEG600-PEG1000-POM三元系混合实验的结果,确定了最终的新型水溶性MIM粘结剂的配方为POM 28%,PEG600 50%,PEG1000 20%, SA 2%。 然后对新型水溶性MIM粘结剂的应用进行了研究。结果表明:这种粘结剂和CuW粉末的润湿性好,混合后可以得到均匀稳定的MIM喂料。对喂料进行流变学分析,得出该喂料是一种非牛顿流体,符合MIM工艺的要求。该喂料注射后可得到完整无缺陷的喂料。注射后坯料的水溶脱脂效果很好,在80℃的水中,5个小时可脱除90%以上的PEG而不发生变形等缺陷。而且POM的热解性质非常好,经过热脱脂可以完全脱除。经过烧结后可以得到均匀的样品,达到理论密度的94.2%。


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