[发明专利]一种聚乙烯醇水溶液在金属粉末冶金成型中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属粉末冶金领域，尤其涉及一种聚乙烯醇水溶液在金属粉末冶金成型中的应用。

背景技术

目前的钨基高比重合金、钼合金的粉末冶金金属成型工序中主要使用工业蜡、或者酒精与甘油的混合物作为胶粘剂。但工业蜡在作为成型工序的胶粘剂后，在后续烧结工序时需要使用真空脱蜡炉方能去除其中的成分，其工艺工序长、成本高。而酒精与甘油的混合物作为胶粘剂时，其中的酒精极易挥发造成了环境的部分污染且而制成的坯料密度不均，这给后续的压力加工造成相当的不稳定性，成品率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于为了克服现有的钨基高比重合金、钼合金在成型过程中使用的胶粘剂会造成环境污染、且制成的坯料密度不均、产品性能不稳定的缺陷，提供了一种聚乙烯醇水溶液在金属粉末冶金成型中的应用。本发明的聚乙烯醇(PVA)水溶液不易挥发，无毒无味、无污染，使用聚乙烯醇水溶液作为金属粉末冶金中的胶粘剂可以有效减少易挥发型胶粘剂导致的产品质量不均匀性的问题，同时在后续烧结过程中直接随炉脱去而无须增加新的脱胶设备和脱胶工序，既保护了环境、减少了污染，又减低了成本，同时对产品质量的稳定性加大了保障。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种聚乙烯醇水溶液在金属粉末冶金成型中的应用，所述的聚乙烯醇水溶液的质量百分比浓度为5～20％，所述的金属粉末包括钨、钼、镍、铜和铁中的一种或多种；所述的聚乙烯醇水溶液与所述的金属粉末的质量比为(0.5～5)：100。

其中，所述的聚乙烯醇可为本领域常规使用的各种聚乙烯醇，所述的聚乙烯醇的平均聚合度较佳地为500～2500。

其中，所述的聚乙烯醇水溶液的质量百分比浓度较佳地为10～15％。

其中，所述的聚乙烯醇水溶液与所述的金属粉末的质量比较佳地为(1～3)：100。

其中，所述的金属粉末较佳地为钨0～97％、钼0～97％、镍0～20％、铜0～50％和铁0～20％，但不同时为0，百分比为相对于所述金属粉末总质量的质量百分比。所述的金属粉末更佳地为钨90％、镍7％和铁3％组成的混合物，或钨97％、镍2％、铁1％组成的混合物，或钨90％和铜10％组成的混合物，或钨80％和铜20％组成的混合物，或钨93％、镍5％和铜2％组成的混合物，或钨90％、镍7％和铜3％组成的混合物，或钼85％和铜15％组成的混合物，或钼80％和铜20％组成的混合物，或钼50％和铜50％组成的混合物，或钨93％、镍5％和铁2％组成的混合物。

其中，所述的成型的方法可为本领域常规使用的各种粉末冶金成型方法，较佳地为先进行模压压制成型、注射成型或粉末轧制成型，再进行烧结。所述的模压压制成型、注射成型或粉末轧制成型的单位压制压力较佳地为0.5～1.0T/cm²(即0.5～1.0吨/平方厘米)，所述的烧结的温度较佳地为1300～1600℃，所述的烧结较佳地在氨分解气氛、氢气气氛或(1.0～5.0)×10^-2Pa真空气氛下进行烧结。

本发明将聚乙烯醇粉末与水混合后，加热至50～100℃，搅拌均匀即得聚乙烯醇水溶液，在室温下(10～30℃)加入到金属粉末中，搅拌均匀，成型，即可。本发明的金属粉末冶金成型后产品的密度在9.45～18.4g/cm³之间。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：本发明的聚乙烯醇(PVA)水溶液不易挥发，无毒无味、无污染，使用聚乙烯醇水溶液作为金属粉末冶金中的胶粘剂可以有效减少易挥发型胶粘剂导致的产品质量不均匀性的问题，同时在后续烧结过程中直接随炉脱去而无须增加新的脱胶设备和脱胶工序，既保护了环境、减少了污染，又减低了成本，同时对产品质量的稳定性加大了保障。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

实施例1

(1)用电子秤称量纯净水1000g，并用电子称称量60g的聚乙烯醇粉末(平均聚合度n为1600～1800)，加入盛有纯净水的容器内。

(2)采用电磁炉对盛水的烧杯进行加热至50℃，并且持续搅拌，直至配成均匀溶液。