【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种注射成型方法，尤其涉及一种氮化铝陶瓷的注射成型方法。
技术介绍
1、现有的氮化铝陶瓷由于硬度高韧性差，在机械加工中很容易断裂，存在加工难，加工成本的高的问题。这种问题对于先进陶瓷一直都存在。但在氮化铝陶瓷这个种类的问题特别突出，所以氮化铝的净尺寸成型显得特别重要。氮化铝陶瓷也有注塑成型工艺。在现有的工艺中，目前应用最好的是注浆成型工艺。催化脱脂工艺目前没有人开发。催化脱脂的优点在于成型的精度颇高。难度在于陶瓷的体系的开发难度很高，不易掌握。
2、本专利技术填补催化脱酯体系成型的空白。
3、现有的注塑成型主要是溶脱体系(蜡系)，热脱体系(pmma为主的)，水性系系统。上述的三个主流体系的主要问题在于，陶瓷成品的精度比较大。精度都大于>基本尺寸*±0.5％。即100mm的产品特征，产品的的精度都大于±0.5mm。而催化脱脂系统可以做到<基本尺寸*±0.5％。本专利技术的注射成型催化脱脂体系解决了这个问题。
4、现有注浆成型工艺和压制工艺。如专利一种抗侵蚀氮化铝刚玉制品及其制备方法cn202010096337中也只是提到了采用压制的工艺流程。这里的压制在成型工艺里称为干压成型的方法，是现代陶瓷中的成熟工艺。这种干压的成型工艺没有能力做到较高的精度。与我们精密成型不在一个水平上。其次干压成型的方法，采用两边加压，在异型结构，即产品结构比较复杂的产品，采用加压成型的方法是不能成型的。
5、氮化铝陶瓷的强度高，硬度高，韧性差，耐高温主要用于导热和绝缘的应用要求中。
6、干压成型是指干压成块材后再进行有压或者无压烧结。需要将材料压制成块材，形状比较简单，成瓷后再加工成所需要的形状。热压成型也是将粉料放入模具中，在高温下同时施加一定的压力，烧结成瓷。同样也是成瓷后再加工成所需要的形状。由于氮化铝陶瓷硬度高，韧性差其加工的难度就很大。同时有一些精密的结构采用机械加工的方式出加工不出来。在使用中就限制了氮化铝的使用。流延工艺主要制备小于1mm厚度的产品，也没有办法做复杂的3d结构的零件。
技术实现思路
1、本专利技术主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种产品精度高，避免了后期对陶瓷进行加工，节约了加工时间和成本的一种氮化铝陶瓷的注射成型方法。
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
3、一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，按以下步骤进行：
4、混料>造粒>注塑成型>催化脱酯>烧结；
5、(一)混料：
6、其混料的基本构成是：
7、氮化铝粉体d50粒度在0.1um～5um，重量比：700-900份；
8、有机物：pom主剂，pom主剂为聚甲醛塑料，熔融指数>45：重量比100～140份；
9、骨架剂：4～20份；偶联剂：2～8份；
10、其他助剂：排气剂2-5份，流平剂3-8份，熔接助剂3-12份；
11、混料步骤：
12、针对于氮化铝其物料的混炼，对物料的加入次序有较高的要求：
13、首先氮化铝粉体加入后，将偶联剂和熔接助剂加入，在低温阶段让3者反复搅拌，使氮化铝粉体表面、偶联剂和熔接助进行充分混合，发生表面反应，将氮化铝颗粒进行包裹；
14、搅拌混料时间：每分60转的机台进行混料60分钟；其后再加入pom主剂，骨架剂和其他助剂其他物料升温，边升温边搅拌，等物料全部熔化，成形泥状的流体，再混炼0.5～3小时，密炼机的温度为165～180度，搅拌转速为60～200转每分；
15、(二)造粒：
16、将步骤(一)中制得的混料，使用单螺杆挤出，设定转速为20～200转/每分，螺杆中间的温度设定在130～150度；根据出料量的大小进行温度调整，出料量大，热量大，出口温度可以降低，反之，出料口的温度为140～165度；根据出料量以及出料颗粒的大小，调节切料刀的转速大小，一般在20～80转/每分，切料后得到直径为3～5mm，长度为3～5mm的颗粒；
17、(三)注塑成型:
18、采用注塑机将造粒的物料注入到模具中，得到所需形状的工艺；
19、采用低速高压模式：注塑机的设定温度为175～200度，注塑机中的炮筒温度为185～195度，模具温度设定为60～130度，注射速度根据产品结构有所不同，注射速度为80mm/s～300mm/s，注射压力小于200mpa,保压压力小于100mpa；成型时间根据产品大小，小型产品的成型时间为小于1秒，大型产品的成型时间会到10秒左右；
20、(四)催化脱酯:
21、在催化脱酯炉中进行，脱酯炉的采用催化的酸不同，设定参数有所不同，脱酯工艺采用二种酸：一种是98％以上的浓硝酸，另一种是固体草酸，纯度97％以上；
22、采用浓硝酸时：设定脱脂温度是90～120度，进炉量是6～12ml/min；进酸量根据设备大小有所不同，进酸量是在4～12ml/min；
23、采用固体酸时：进酸量是2～6g/min，脱脂温度设定是125～140度；温度的设定需要考虑到最终产品的尺寸精度有所调整；氮气流量可依据设备的不同进行调整；以600l的脱酯炉为例：氮气的流速设定在45～60l/min；经过10小时左右的脱脂，产品中的pom基本脱除干净，即达到脱酯的目的；
24、(五)烧结：
25、烧结的温度为1600～1900度，在氮气的气氛中烧结；氮气中的水汽和氧气含量分别小于10ppm以下，温度的高低取决于粉体中的助烧剂情况；助烧剂的种类比较多，助剂较多时烧结温度较低，反之；在高纯的氮气情况，也有加压和无压的烧结工艺；
26、无压烧结时，是指烧结氮气的压力为正常大气压力，加压烧结是指烧结的压力在0.5～50mpa；在最高烧结温度下，保持2～4小时后，断电降温冷却，即完成烧结；
27、氮气加压烧结一般时在高温段进行加压，正常升温段，基本不加压烧结；
28、作为优选，pom主剂为共聚pom。
29、作为优选，骨架剂的选择：骨架剂的选择范围比较多：
30、选择pa尼龙系列时，注塑品的强度较高；
31、选择聚醋酸乙烯eva系列的产品时，注塑时的流动性较好；
32、选择聚乙烯聚丙烯相关系列产品，如氧化聚乙烯，氧化聚两烯相关材料时，在注塑时提供更好的韧性；
33、选择聚酯pc，ps的材料做为骨架剂时会提供注塑品更好的强度和更好的抗缩性能；
34、骨架剂的选择与粉体和偶联剂存在关联性，不同的粉体，选择不同的骨架剂时其偶联剂的选择也是不同，需要适时进行调整。
35、作为优选，偶联剂：偶联剂是解决氮化铝粉体与pom主剂，骨架剂之间的相溶性问题的助剂；
36、氮化铝主本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，其特征在于，按以下步骤进行：混料>造粒>注塑成型>催化脱酯>烧结；
2.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，其特征在于：骨架剂的选择：骨架剂的选择范围比较多：
4.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，其特征在于，按以下步骤进行：混料>造粒>注塑成型>催化脱酯>烧结；
2.根据权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷的注射成型方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：林萍，
申请(专利权)人：杭州中好新瓷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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