本发明专利技术公开了一种金属陶瓷材料、制备方法及其产品，该金属陶瓷材料包括成形剂和Ti(C，N)金属陶瓷粉末，所述成形剂和所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的质量比为1.2‑1.6：8.8‑8.4，所述成形剂包括如下质量百分比的组分：1.5～3％苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物(SBS)，0.5～1.5％抗氧剂，2～8％高密度聚乙烯(HDPE)，1.5～4％聚乙烯‑乙酸酯，4～6％聚乙二醇，78～90％聚甲醛。将该金属陶瓷材料用在MIM工艺，作为MIM喂料，可以加工制作出满足各种3C电子设备所需的复杂精密结构件产品。
Metal ceramic material, preparation method and product thereof
The invention discloses a metal ceramic material, preparation method and forming agent and Ti products, including the metal ceramic materials (C, N) metal ceramic powder, the forming agent and the Ti (C, N) ceramic metal powder mass ratio of 1.2 1.6:8.8 8.4, the forming agent. Includes the following components: 1.5 mass% ~ 3% styrene butadiene styrene copolymer (SBS), 0.5 ~ 1.5% antioxidant, 2 ~ 8% high density polyethylene (HDPE), 1.5 to 4% polyethylene acetate, 4 ~ 6% and 78 ~ 90% polyoxymethylene glycol. The cermet material is used as a MIM feed in the MIM process and can be manufactured to meet the complex and precise structural parts required by various 3C electronic equipment.
【技术实现步骤摘要】
一种金属陶瓷材料、制备方法及其产品
本专利技术涉及一种金属陶瓷材料、制备方法及其产品。
技术介绍
Ti(C，N)金属陶瓷是一种新型的工具材料，具有密度低、室温硬度都优于WC基硬质合金，化学稳定性和抗氧化性好，耐磨性好等优点。其应用填补了WC硬质合金和陶瓷刀具之间高速精加工和半精加工的空白，既适用于高速精加工，又适用于半精加工和间断切削加工，且切削速度高，表面质量好，刀具寿命长。而现阶段3C电子产品飞速发展，手机、穿戴产品已经成为人们不可或缺的消费品。Ti(C，N)金属陶瓷材料密度低、硬度高、耐磨性好等优点，其材料应用到手机、穿戴等3C电子产品结构件，将必然会受到消费者的喜爱。但Ti(C，N)金属陶瓷所选加工工艺PM(粉末压制成型)的限制，现阶段金属陶瓷的市场应用基本局限于加工切削刀具市场。金属注射成形(简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术，众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品,但塑料制品强度不高,为了改善其性能,可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品，近年来，这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。Ti(C，N)金属陶瓷用MIM工艺可以加工制作成各种结构复杂制品，应用于3C电子产品手机后盖、穿戴表壳等结构件,解决了金属陶瓷材料应用只局限于切削刀具等简单结构件的问题。喂料是MIM工艺的核心原料，是将金属陶瓷粉末与成形剂按照一定比例均匀混合得到的一种原料，喂料性能的优劣，将直接影响金属陶瓷产品性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属陶瓷材料、制备方法及其产品，该材料可在满足金属陶瓷产品性能品质要求的情况下，实现3C电子产品复杂结构件的加工制作。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于MIM工艺的金属陶瓷材料，包括成形剂和Ti(C，N)金属陶瓷粉末，所述成形剂和所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的质量比为1.2-1.6：8.8-8.4，所述成形剂包括如下质量百分比的组分：进一步地：所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的振实密度Dt：3.3～3.6g/cm3。所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末满足如下规格：-200目。一种所述的金属陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：S2、金属陶瓷粉末预热：将所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末加热到预定温度，所述预定温度为能够将所述成形剂熔融的温度；S3、混料：按照配比将所述成形剂加入已达所述预定温度的所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末中进行混合，使所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末与所述成形剂预结成团块状；S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，挤出造粒，制得金属粉末注射成型喂料。进一步地：步骤S2之前还包括以下步骤：S1、预处理：将作为所述成形剂组分的原料粉碎至与待混合的Ti(C，N)金属陶瓷粉末处于同一粒径层级。步骤S1中将所述成形剂中的有机高分子聚合物粉碎至粒径在80±5μm范围。步骤S1中在-50℃以下对所述成形剂进行超低温粉碎。步骤S2中将所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末加热到160～180℃。步骤S3中将所述成形剂与所述Ti(C，N)金属粉末混炼10～30min。一种产品，是由如权利要求1至3任一项所述的金属陶瓷材料通过MIM工艺制作而成的产品。优选地，所述产品为3C电子设备结构件。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的不锈钢合金材料采用特定的配方，其中成形剂和Ti(C，N)金属陶瓷粉末的质量比为1.2-1.6：8.8-8.4，该成形剂包括质量百分比1.5～3％的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、0.5～1.5％的抗氧剂、2～8％的高密度聚乙烯(HDPE)、1.5～4％的聚乙烯-乙酸酯、4～6％的聚乙二醇、78～90％的聚甲醛，将该金属陶瓷材料用在MIM工艺，作为MIM喂料，可以加工制作出满足各种3C电子设备所需的复杂精密结构件产品，且具有高品质的产品性能。经实验验证，该金属陶瓷材料的熔融指数在300～1000g/cm3，喂料的收缩系数在1.160～1.170；形成的坯体密度在4.25-4.3g/cm3；烧结后密度在6.0-6.8g/cm3；产品的硬度达到89-93HRA，抗弯强度≥1800MPa。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。在一种实施例中，一种用于MIM工艺的金属陶瓷材料，包括成形剂和Ti(C，N)金属陶瓷粉末，所述成形剂和所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的质量比为1.2-1.6：8.8-8.4，所述成形剂包括如下质量百分比的组分：在优选实施例中，所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的振实密度Dt：3.3～3.6g/cm3。在优选实施例中，所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末满足如下规格：-200目。在一种实施例中，一种所述的金属陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：S2、金属陶瓷粉末预热：将所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末加热到预定温度，所述预定温度为能够将所述成形剂熔融的温度；S3、混料：按照配比将所述成形剂加入已达所述预定温度的所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末中进行混合，使所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末与所述成形剂预结成团块状；S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，挤出造粒，制得金属粉末注射成型喂料。在优选实施例中，步骤S2之前还包括以下步骤：S1、预处理：将作为所述成形剂组分的原料粉碎至与待混合的Ti(C，N)金属陶瓷粉末处于同一粒径层级。在优选实施例中，步骤S1中将所述成形剂中的有机高分子聚合物粉碎至粒径在80±5μm范围。在优选实施例中，步骤S1中在-50℃以下对所述成形剂进行超低温粉碎。在优选实施例中，步骤S2中将所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末加热到160～180℃。在更优选实施例中，步骤S3中将所述成形剂与所述Ti(C，N)金属粉末混炼10～30min。在一种实施例中，一种产品，是由所述的金属陶瓷材料通过MIM工艺制作而成的产品。优选地，所述产品为3C电子设备结构件，例如为(但不限于)手机、穿戴类消费电子产品的结构件。在具体实施例中，一种金属陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将作为成形剂组分的原料在优选-50℃以下的超低温下进行粉碎，粉碎至与待混合的Ti(C，N)金属陶瓷粉末处于同一粒径层级，优选将成形剂中的有机高分子聚合物粉碎至粒径80±5μm；S2、金属陶瓷粉末预热：将待混合的金属陶瓷粉末加热到预定温度，所述预定温度为能够将所述粘结剂熔融的温度，优选加热到160～180℃；S3、混料：将成形剂加入已达到所述预定温度的金属陶瓷粉末中混合，优选混炼10～30min，使金属陶瓷粉末与成形剂预结成团块状，其中所述成形剂包括经步骤S1处理的原料S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化、挤出，并进行造粒，制得粉末注射成型喂料。实例一金属陶瓷材料含有如下组分：实例二金属陶瓷材料含有如下组分：将该金属陶瓷材料用在MIM工艺，作为MIM喂料，可以加工制作出满足各种3C电子设备所需的复杂精密结构件产品，且具有高品质的产品性能。经实验验证，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于MIM工艺的金属陶瓷材料，其特征在于,包括成形剂和Ti(C，N)金属陶瓷粉末，所述成形剂和所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的质量比为1.2‑1.6：8.8‑8.4，所述成形剂包括如下质量百分比的组分：
【技术特征摘要】
1.一种用于MIM工艺的金属陶瓷材料，其特征在于,包括成形剂和Ti(C，N)金属陶瓷粉末，所述成形剂和所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的质量比为1.2-1.6：8.8-8.4，所述成形剂包括如下质量百分比的组分：2.如权利要求1所述的金属陶瓷材料，其特征在于,所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末的振实密度Dt：3.3～3.6g/cm3。3.如权利要求1或2所述的金属陶瓷材料，其特征在于,所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末满足如下规格：-200目。4.一种如权利要求1至3任一项所述的金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S2、金属陶瓷粉末预热：将所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末加热到预定温度，所述预定温度为能够将所述成形剂熔融的温度；S3、混料：按照配比将所述成形剂加入已达所述预定温度的所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末中进行混合，使所述Ti(C，N)金属陶瓷粉末与所述成形剂预结成团块状；S4、挤出制粒：将经步骤S3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张柯，庞前列，张伟明，
申请(专利权)人：东莞华晶粉末冶金有限公司，东莞劲胜精密组件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。