[发明专利]用于制造烧结块状金属陶瓷形式的装饰或覆盖制品的粉末冶金模制组合物和所述制品

说明书

本发明涉及尤其旨在用于制造烧结块状金属陶瓷形式的装饰或覆盖制品的粉末冶金模制组合物，其包含旨在形成金属陶瓷的无机粉末，和有机粘合剂。所述无机粉末由按重量计35%至95%的至少一个基于选自TiC、TiCN、TiN及其混合物的陶瓷的陶瓷相和5%至65%的金属相构成，所述金属相由按重量计至少40%铁、15%至45%铬、0.1%至25%钼、0.1%至10%硅、0至10%硼和0至10%铌构成，所述金属相的元素各自的量使得它们的总和等于100重量%的金属相。本发明还涉及由这种模制组合物制成的烧结块状金属陶瓷形式的装饰或覆盖制品，以及用于制造烧结块状金属陶瓷形式的所述装饰或覆盖制品的基于粉末冶金法的方法。

技术领域

本发明涉及旨在用于制造烧结块状金属陶瓷形式的制品，尤其是装饰或覆盖制品的粉末冶金模制组合物，其包含旨在形成金属陶瓷的无机粉末，和有机粘合剂。本发明还涉及由所述模制组合物制成的烧结块状金属陶瓷形式的装饰或覆盖制品和钟表机芯元件，以及用于制造烧结块状金属陶瓷形式的制品的基于粉末冶金法的方法。

背景技术

在用于制造钟表或首饰部件的硬质材料或用于便携式电子设备（平板电脑、电话等）的装饰部件的制造中使用陶瓷-金属复合材料，被称作金属陶瓷。这些复合材料包含陶瓷相和金属相或金属粘合剂。由包含有机粘合剂和无机粉末的模制组合物开始，通过使用压制或注射方法然后烧结的粉末冶金法获得块状金属陶瓷。

更具体地，通过粉末冶金法制造块状金属陶瓷形式的制品的完整方法包括至少下列步骤：

- 制备无机粉末的原材料；

- 造粒；

- 与有机粘合剂混合以获得模制组合物或原料；

- 尤其在模制室中压制或注射一定量的所得原料，以制造制品坯，被称作“粉末压坯”。在压力下，尤其在包括将这种原料加热到所需温度的装置的螺杆注射器中进行注射；

- 用于烧除和/或溶解有机粘合剂的某些组分以获得棕（brown）压坯的除粘合剂烘干；

- 在除粘合剂后坯料或棕压坯的热处理（烧结），以产生获得其最终内聚力的致密块状金属陶瓷制品。这种热处理造成尺寸收缩，以产生具有成品尺寸的制品；

- 用于获得制品的最终外观的精加工处理（机械加工和/或抛光）。

在钟表罩中，由于它们的耐划伤性（高硬度）、接近钢和不锈钢的抛光后金属光泽（如果基于TiC和TiCN）和接近陶瓷的低密度的特征，使用基于TiC、TiCN或TiN的块状金属陶瓷。这些金属陶瓷表现出优异的耐盐水腐蚀性。但是，它们的缺点在于它们都使用镍或钴作为金属粘合剂并因此表现出可观的镍或钴释放速率，这有时可超过最大容许速率（根据现行RoHS和REACH标准为0.280 μg/cm².周）。

为了用于制表、首饰制造和便携式电子设备，尤其用于与人类皮肤接触的装饰件，金属陶瓷型材料必须确保绝对不存在过敏元素的释放。基于TiC、TiCN或TiN的金属陶瓷领域中活跃的制造商迄今提出的替代性金属粘合剂主要是铁（Fe）、铁‐铬（Fe‐Cr）和铁-铬‐钼（Fe‐Cr‐Mo）、不锈钢和耐热钢。

此外，用于制表中的装饰件时，所有这些金属陶瓷在浸在盐水介质中时以及在盐雾下具有极低耐腐蚀性，尤其是在经过终端（terminations）机械加工（机械、激光）和/或抛光步骤后。

用于时钟机芯元件时，这些金属陶瓷由于它们的高硬度而令人感兴趣，但如果在时钟机芯内存在冷凝或对于与佩戴者的汗水接触的覆盖部件，它们的低耐腐蚀性是不利的。

发明内容

本发明的目标是通过提出使得能够制造不含传统使用的过敏元素如镍和/或钴的烧结块状金属陶瓷形式的制品，尤其是装饰或覆盖制品的粉末冶金模制组合物来纠正这些缺点。