陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法；其中，陶瓷注射成型喂料包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末80％～83％，粘结剂17％～20％；其中，所述粘结剂包括水溶性粘结剂以及水不溶性粘结剂，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂的质量比例为(60～75):(23～35)。可以说研究CIM工艺，就是研究粘结剂选取、成型和排出的方法上述陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法，具有成本低、脱脂时间短、效率高、绿色环保无污染、产品变形度小等优点。

Feeding and preparation methods of ceramic and ceramic injection molding

【技术实现步骤摘要】
陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法
本专利技术涉及陶瓷注射成型技术，特别是涉及陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法。
技术介绍
陶瓷注射成型(CeramicInjectionMolding，CIM)是一种近净尺寸成型技术，具有制品无需机加工或仅需少量加工、尺寸精度高、机械化和自动化程度高等优点，可成型复杂形状的陶瓷制品。随着科技的发展，陶瓷注射成型已在高精度和高附加值新产品的制造上显示出无比强大的生命力，是当今国际上发展最快、应用最广的陶瓷零部件精密制造技术之一，已经在能源、航空航天、化工、机械、电子、生物、医疗等领域的陶瓷部件的制备上得到广泛应用。陶瓷注射成型工艺主要包括四个方面——配料及混炼、注射成型、脱脂、烧结。其中前3个工艺是陶瓷注射成型所特有的，且对最终陶瓷制品的质量起着决定性的作用，尤其是在配料中加入的粘结剂，虽然它不是成型阶段的物质，也不能决定产品的最终成分，但对成型工艺的成功与否至关重要，因为它直接影响着粉料的流变性、成型性、脱脂过程及产品尺寸精度等。水基脱脂是在萃取脱脂的工艺基础上，经过改进而发展起来的一种新型的脱脂方法。此方法所用的粘结剂分为两部分：一部分是水溶性的，另一部分是不溶于水的。其脱脂原理为：成型后的坯体放入水中，表面水溶性粘结剂与水接触，形成溶胶，当溶胶的含水量高于水溶性粘结剂的平衡含水量时，水溶性粘结剂就会溶解。这样由试样外部到内部水溶性粘结剂逐渐溶解。由于内部与外部溶解的水溶性粘结剂的浓度差，其就会从坯体中扩散出来。非水溶性的粘结剂则保留下来，作为骨架粘结剂起到保持坯体形状的作用，且坯体中形成了由外至内的通道，然后进行快速热脱脂将所有粘结剂全部去除。目前CIM陶瓷脱脂工艺主要有：热脱脂、溶剂脱脂与催化脱脂。溶剂脱脂使用有机溶剂，例如三氯乙烯等，在工业化上存在一定困难，且有机溶剂对工作人员身体有害，且污染环境；催化脱脂在脱脂过程中产生大量甲醛气体，污染环境；热脱脂技术简单、价格低廉，目前在CIM陶瓷加工上得到广泛的应用。但热脱脂时间较长，热脱脂时间根据产品大小及厚度而定，通常要消耗数十小时或近百小时以上，极大地降低了生产效率，而且热脱脂对于较大陶瓷部件，其缺陷控制非常困难。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法，亦可称为陶瓷注射成型喂料及其制备方法与陶瓷及其制备方法。一种陶瓷注射成型喂料，其包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末80％～83％，粘结剂17％～20％；其中，所述粘结剂包括水溶性粘结剂以及水不溶性粘结剂，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂的质量比例为(60～75):(23～35)。在其中一个实施例中，所述粘结剂还包括表面活性剂。在其中一个实施例中，所述水溶性粘结剂与所述表面活性剂的质量比例为(60～75):(3～5)。在其中一个实施例中，所述表面活性剂为油酸或硬脂酸。在其中一个实施例中，所述表面活性剂为油酸及硬脂酸。在其中一个实施例中，所述油酸及所述硬脂酸的质量比例为(1～5):1。在其中一个实施例中，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂在液态下完全混溶。一种陶瓷注射成型喂料的制备方法，其包括以下步骤：将上述任一项所述陶瓷注射成型喂料的所述陶瓷粉末预热至第一温度范围；将上述任一项所述陶瓷注射成型喂料的所述粘结剂加入到已经预热的所述陶瓷粉末中，加热至第二温度范围以使所述粘结剂融化并与所述陶瓷粉末混匀；造粒。一种陶瓷的制备方法，其包括上述任一项所述陶瓷注射成型喂料的制备方法，并在造粒之后，还包括步骤：在第三温度范围进行陶瓷注射成型，得到坯体；将所述坯体放在第四温度范围中的去离子水中进行脱脂，直至脱去水溶性粘结剂75％～80％；将脱脂后的所述坯体进行分段烧结。一种陶瓷，其采用上述任一项所述陶瓷的制备方法制备得到。可以说研究CIM工艺，就是研究粘结剂选取、成型和排出的方法，上述陶瓷、陶瓷注射成型喂料与制备方法，具有成本低、脱脂时间短、效率高、绿色环保无污染、产品变形度小等优点。附图说明图1为本专利技术一个实施例的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。可以说研究CIM工艺，就是研究粘结剂选取、成型和排出的方法，本专利技术一个实施例是，一种陶瓷注射成型喂料，其包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末80％～83％，粘结剂17％～20％；其中，所述粘结剂包括水溶性粘结剂以及水不溶性粘结剂，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂的质量比例为(60～75):(23～35)；例如，所述粘结剂包括水溶性粘结剂60～75份以及水不溶性粘结剂23～35份。在其中一个实施例中，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂在液态下完全混溶。例如，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂均为有机粘结剂；例如，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂在液态下完全混溶，形成均匀的异相溶液。本专利技术各实施例采用水基脱脂方法，通过设计两种粘结剂：溶于水的水溶性粘结剂作为主粘结剂，以及，不溶于水的水不溶性粘结剂作为辅助粘结剂，有利于降低后续处理步骤的脱脂时间，提升脱脂效率。例如，陶瓷注射成型喂料包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末80％，粘结剂20％；又如，陶瓷注射成型喂料包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末83％，粘结剂17％；又如，陶瓷注射成型喂料包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末82％，粘结剂18％；又如，陶瓷注射成型喂料包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末81％，粘结剂19％；又如，陶瓷注射成型喂料包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末81.875％，粘结剂19.125％。例如，水溶性粘结剂为：聚乙二醇(PEG)及/或聚氧化乙烯(PEO)，PEO为poly(ethyleneoxide)的缩写，PEG是poly(ethyleneglycol)的缩写，两者名称不同，但是结构式相同。PEG和PEO都是由环氧乙烷聚合而成，但是合成的方法和产物的分子量不同。一般PEG指分子量在500～20000的聚合物，而PEO的分子量则为100000～5000000；PEG合成通常用乙二醇或二乙二醇作为起始，烧碱水溶液为催化剂，在热压釜中合成；而PEO则是环氧乙烷经非均相催化剂例如碱土金属碳酸盐等在溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷注射成型喂料，其特征在于，包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末80％～83％，粘结剂17％～20％；其中，所述粘结剂包括水溶性粘结剂以及水不溶性粘结剂，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂的质量比例为(60～75):(23～35)。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷注射成型喂料，其特征在于，包括以下质量百分比的陶瓷粉末与粘结剂：陶瓷粉末80％～83％，粘结剂17％～20％；其中，所述粘结剂包括水溶性粘结剂以及水不溶性粘结剂，所述水溶性粘结剂与所述水不溶性粘结剂的质量比例为(60～75):(23～35)。2.根据权利要求1所述陶瓷注射成型喂料，其特征在于，所述粘结剂还包括表面活性剂。3.根据权利要求2所述陶瓷注射成型喂料，其特征在于，所述水溶性粘结剂与所述表面活性剂的质量比例为(60～75):(3～5)。4.根据权利要求3所述陶瓷注射成型喂料，其特征在于，所述表面活性剂为油酸或硬脂酸。5.根据权利要求3所述陶瓷注射成型喂料，其特征在于，所述表面活性剂为油酸及硬脂酸。6.根据权利要求5所述陶瓷注射成型喂料，其特征在于，所述油酸及所述硬脂酸的质量比例为(1～5):1。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柯，张伟明，庞前列，谢庆丰，
申请(专利权)人：东莞华晶粉末冶金有限公司，广东劲胜智能集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44