[发明专利]一种铜合金喂料及其制备方法、铜合金坯体的制备方法

说明书

一种铜合金喂料及其制备方法、铜合金坯体的制备方法，通过对铜合金进行包覆处理，形成核壳结构的铜合金粉末，与粘结剂混合形成喂料，脱脂烧结，制备得到铜合金制品，经检测，铜合金喂料制备产品的致密度大大提高，且所制备的产品表面质量有所提升。

技术领域

本发明涉及金属注射成型喂料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种铜合金喂料及其制备方法、铜合金坯体的制备方法。

背景技术

金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是将现代塑料注射成型技术与粉末冶金领域相结合而形成的一种新型近净成形（Net or Near-net-Shape）技术。主要是在金属粉末中加入粘结剂，然后通过注射成型方式将喂料注射至模具中，从而解决了金属粉末冶金技术中复杂制品成形难的问题。而脱脂则是MIM 中重要工序，在保证注射成型坯不产生缺陷的前提下，能够快速地脱除喂料中的粘结剂，以此提高生产效率。

目前，常规的脱脂方法有热脱脂、溶剂脱脂和催化脱脂等。其中，催化脱脂技术是利用粘结剂中的主要组分在特定气氛中能快速分解脱除的原理；POM（聚甲醛）粘结剂在酸性气氛下能发生快速降解，其成为催化脱脂的典型代表。

然而部分特殊金属元素(如铜、钴等)易与硝酸或硝酸蒸气反应生成硝酸盐化合物，影响后续烧结致密过程，甚至损害表面质量，使得铜、钴等金属材料无法使用酸性催化脱脂方式进行，也限制了铜、钴等金属材料在金属注射成型中的应用。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种铜合金喂料及其制备方法、铜合金坯体的制备方法，其通过对铜合金进行包覆处理，形成核壳结构的铜合金粉末，使得铜合金粉末不被氧化，且在酸化脱脂过程中与硝酸介质不直接接触，大大提高铜合金喂料制备产品的致密度，且所制备的产品表面质量有所提升。

为了实现上述目的，本发明一种铜合金喂料，所述喂料包括铜合金粉末与成型剂，所述铜合金与成型剂按照重量比为80:20至70:30的比例来配制，所述铜合金的粒度为200-500目，包括以下质量百分比的组分：Cu 65-75%，Al 25-35%，Ni 5-10%，稀土元素0.5-1%；所述成型剂包括以下质量百分比的组分：聚甲醛 73-78%，萘 2-3%，巴西棕榈蜡 5-10%，聚对苯二甲酸丁二醇酯10-15%，硬脂酸锌3-5%，所述聚甲醛，巴西棕榈蜡，聚对苯二甲酸丁二醇酯的粒径为200-500目，所述铜合金粉为核壳结构，内核为铜合金，外壳为镍。

优选的，铜合金的粒度为300目。

优选的，所述成型剂包括以下质量百分比的组分：聚甲醛 78-82%，萘 2.5-3%，巴西棕榈蜡 7-9%，聚对苯二甲酸丁二醇酯12-13%，硬脂酸锌3.5-4.5%。

优选的，先将铜合金粉加热至120-140℃，再将成型剂加热至150-170℃，将所述铜合金粉与成型剂进行混合，搅拌均匀后，塑化、挤出造粒，获得铜合金喂料。

本发明还提供了一种铜合金粉的制备方法，具体步骤如下：选取高纯铝试样，经砂纸打磨后，去除表面的氧化物，放入至盛放有丙酮溶液的容器中，采用超声波进行清洗干净，取出后干燥备用；将干燥后的铝试样放入坩埚中，升温至680-700℃，再同时加入经预热过的铜试样以及镍粉、稀土元素，随后继续升温至820-860℃，保温10-12小时，且在保温过程中，在坩埚外间断性施加超声波，使得坩埚内的合金混合均匀；将熔融合金液经雾化法获得预处理的铜合金粉；采用化学镀镍法，制备获得核壳结构的铜合金。