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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末冶金物料预加工领域,特别涉及一种提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法。
技术介绍
1、在两种或多种物料混合过程中,由于不同粉末的粒度和密度差异过大,其在混合过程中会出现分层现象,密度较大的粉末,如金属铬粉、铁粉、钼粉和钨粉等会下沉,密度较小的石墨粉、磷和硫等分散在上部,简单的机械混合并不能将他们混合均匀。金属粉末在后续的压制、烧结、加工处理过程中会出现成分严重偏析,极大地影响产品质量。如:金属铬通常采用电解方法制备,制备的金属铬片通过研磨获得金属铬粉,研磨过程会使金属铬表面发生氧化,将金属铬粉和石墨混合均匀后压制成金属铬块进行脱氧,可大大降低金属铬中的氧含量。
2、目前,已经提出了很多用于改善不同物料之间混合性能地粘结剂和混合方法。如:cn1105302a公开了“一种粉末冶金用粘结剂及粉末冶金用混合粉末”,该方法利用的粘结剂是由乙烯和丙烯为单体成分的共聚体固体和液体脂肪酸混合而成的,在混料过程中加入此粘结剂来改善铁粉、钢粉与石墨粉、磷、硫之间的润滑性和均匀性,并抑制了粉尘现象。但是,这种粘结剂主要是针对粉末混合均匀,我们不但要使铬粉和石墨混合均匀,我们后续还要压制成块,利用的是混合均匀的石墨脱氧。而脂肪酸通常含有羧基,会氧化金属铬,不利于后续脱氧。cn1524913a公开了“用于粉末冶金的粘结剂和混合粉末及混合粉末生产方法”,该方法利用室温下呈液体的双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂和含有氨基、巯基和羧基的固化剂组成的粘结剂来改善铜基和铁基粉末混料性能,其中的环氧树脂性质稳定,不易燃且无臭味。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述技术问题问题是提供一种提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法。
2、本专利技术的技术方案是:
3、一种提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,包括以下步骤:
4、(1)预混料
5、将金属粉末和高纯石墨粉加入三维混料机中,进行预混合,得到预混合物料;
6、(2)粘结剂配制
7、将固体粘结剂加入有机溶剂中,搅拌混合均匀,得到粘结剂;
8、所述有机溶剂按照重量百分比组成为:无水乙醇占50%-100%,甲苯占0%-50%;
9、固体粘结剂由聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩甲醛组成,其中,聚乙酸乙烯酯占粘结剂质量的0.1%-2%,聚乙烯醇缩丁醛占粘结剂质量的3%-8%,聚乙烯醇缩甲醛占粘结剂质量的1%-3%;
10、聚乙烯醇缩丁醛黏度范围低粘度9-30mpa·s,中粘度35-90mpa·s,高粘度160-280mpa·s优选高粘度的聚乙烯醇缩丁醛;
11、所述聚乙酸乙烯酯分子量为12000-25000;
12、(3)混料
13、将粘结剂按照占预混合物料质量加入0.4%-2.2%加入预混合物料中,再用三维混料机进行混合,得到混合湿物料;
14、(4)干燥
15、将混合湿物料在干燥箱中加热干燥,干燥时,混合湿物料的料层厚度为0.5cm-3cm,脱除有机溶剂,完成混料。
16、进一步的,金属粉末采用铬系金属粉末或铁系金属粉末。
17、进一步的,所述金属粉末的粒度为18目-425目,所述高纯石墨粉末的粒度为0.1μm-1μm。
18、进一步的,所述高纯石墨的添加量占金属粉末质量的0.1%-2%。
19、进一步的,步骤(1)中预混合时,混合时间为0.5h-3.5h,三维混料机的转速为6r/min-20r/min。
20、进一步的,粘结剂配制时,在30min内,将聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩甲醛按顺序依次加入有机溶剂中,加料同时进行搅拌。
21、进一步的,步骤(3)混合时,混合时间为0.5h-3.5h,三维混料机的转速为8r/min-20r/min。
22、进一步的,干燥时,干燥温度控制在50℃-80℃,压强为0.1kpa-101kpa,时间为0.5h-5h。
23、进一步的,所述有机溶剂按照重量百分比组成为:无水乙醇占50%-90%,甲苯占10%-50%,甲苯的加入可以改善粉末的压制性能,溶解中甲苯占10%时,压制生坯的密度比不加粘结剂时可提高5%,采用纯无水乙醇时,压制生坯的密度比不加粘结剂时可提高0.5%,因此加入部分甲苯可以更好的提高压制生坯的密度。
24、本专利技术的有益效果是:
25、利用聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩甲醛组成固体有机粘结剂,将密度小的石墨粉末粘附在金属粉末表面,金属粉末在运动及相互碰撞过程中较小的粉末不会轻易脱落,从而解决了因两种固体粉末因密度差异过大而造成的分层和分散问题,在保证混料均匀性的同时,有效抑制了混料过程和粉末加工时产生的大量粉尘,有机粘结剂在后续烧制过程中即可碳化排出,不引入杂质,对后续脱氧效果友好。
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1.一种提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:
2.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:金属粉末采用铬系金属粉末或铁系金属粉末。
3.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:所述金属粉末的粒度为18目-425目,所述高纯石墨粉末的粒度为0.1μm-1μm。
4.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:所述高纯石墨的添加量占金属粉末质量的0.1%-2%。
5.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:步骤(1)中预混合时,混合时间为0.5h-3.5h,三维混料机的转速为6r/min-20r/min。
6.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:粘结剂配制时,将在30min内聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇缩甲醛按顺序依次加入有机溶剂中,加料同时进行搅拌。
7.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法
8.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:干燥时,干燥温度控制在50℃-80℃,压强为0.1kPa-101kPa,时间为0.5h-5h。
9.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:所述有机溶剂按照重量百分比组成为:无水乙醇占50%-90%,甲苯占10%-50%。
...【技术特征摘要】
1.一种提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:
2.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:金属粉末采用铬系金属粉末或铁系金属粉末。
3.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:所述金属粉末的粒度为18目-425目,所述高纯石墨粉末的粒度为0.1μm-1μm。
4.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:所述高纯石墨的添加量占金属粉末质量的0.1%-2%。
5.根据权利要求1所述的提高冶金粉末混料均匀性和防止石墨脱落的方法,其特征是:步骤(1)中预混合时,混合时间为0.5h-3.5h,三维混料机的转速为6r/min-20r/min。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘智勇,李杰,刘飞,张玉驰,张丹,张凯斌,滕晓慧,刘志宏,教光辉,王静,孙小飞,刘坤,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:
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