造粒粉末以及造粒粉末的制造方法技术

本发明专利技术提供一种造粒粉末以及造粒粉末的制造方法。该造粒粉末含有金属粉末和有机粘合剂，并且通过有机粘合剂粘合金属粉末中的多个金属粒子而形成。该有机粘合剂含有聚乙烯醇或其衍生物及多元醇类。并且，造粒粉末的表观密度是金属粉末的真实密度的20％～50％。此外，多元醇类优选甘油，其添加量相对于100重量份金属粉末优选为0.01重量份以上、0.2重量份以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造粒粉末及造粒粉末的制造方法。
技术介绍
作为成型金属粉末的方法，众所周知有压缩成型法，即将金属粉末与有机粘合剂的混合物填充至预定的成型模具中，进行压缩，从而得到预定形状的成型体。对得到的成型体进行脱脂处理，除去其中的有机粘合剂，经过烧结金属粉末的烧结处理，变成金属烧结体。这种技术是粉末冶金技术中的一种，由于能够根据成型模具的形状大量制造出复杂形状的金属烧结体，近年已在许多行业领域中普及。在压缩成型方法中，首先需要在成型模具中无空隙地尽量填充金属粉末。一旦成型模具内有空隙，这个空隙会变成空穴残留在成型体中，最终会损害金属烧结体的致密性。此外，作为金属粉末，一般有使用平均粒径在10 μ m以下的细微粉末的情况。这样的细微粉末由于其流动性低，在成型模具中的填充性比较差。因此，通过将金属粉末与有机粘合剂的混合物造粒成更大的粒子，可以改善流动性。在混合物造粒时，通过有机粘合剂， 金属粉末中的多个粒子粘结，形成更大的造粒粉末。造粒粉末与金属粉末相比，由于流动性更高，因此，在成型模具中的填充性良好，并可以制造致密的成型体和烧结体。例如，在特许文献1中，公开了将金属粉末的造粒粉末压缩成型并将得到的成型体在1200°C以上的高温中烧结得到烧结体的方法。但是，能够在1200°C以上温度下使用的烧成炉，需要特殊的耐热结构，因此不仅价格高昂，其运转资金也很高。另一方面，在降低烧结温度的情况下，会出现烧结体的密度降低，机械特性差等问题。现有技术文献专利文献专利文献1特开2005-1M847号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种即使在较低的温度下也能良好地烧结且可制造高密度烧结体的造粒粉末以及能够容易地制造该造粒粉末的造粒粉末制造方法。上述目的通过下述的本专利技术实现。本专利技术的造粒粉末是通过有机粘合剂粘合多个金属粒子而形成的造粒粉末，其特征在于，上述有机粘合剂含有聚乙烯醇或其衍生物及多元醇类；上述造粒粉末的表观密度是上述金属粒子的真密度的20%以上50%以下。由此，可以得到即使在比较低的温度下也能良好地烧结且能够制造高密度的烧结体的造粒粉末。在本专利技术的造粒粉末中，上述多元醇类优选是甘油。由于甘油在多元醇类中分子量相对较小，且羟基存在比例较高，因此容易进入聚乙烯醇的分子之间，此外甘油还含有许多有利于氢键的位置，有助于造粒粉末的致密化。此外，由于甘油具有适度的粘性，能够更加提高造粒时金属粉末的粘结性、成型体的保形性。在本专利技术的造粒粉末中，优选相对于100重量份上述金属粒子，上述多元醇类的添加量为0. 01重量份以上、0. 2重量份以下。由此，在能够使造粒粉末特别致密化、得到高密度的烧结体的同时，也能够防止压缩成型时的应力在成型体中蓄积并在成型后随着变形而释放的回弹的发生。 在本专利技术的造粒粉末中，优选上述有机粘合剂还含有有机胺类或其衍生物。由此，有机胺自发地吸附在金属粉末的粒子表面，降低粒子间的摩擦，促进造粒粉末的致密化。此外，由于吸附在粒子表面的有机胺能够减少粒子与外界空气的接触机会，从而能够提高粒子的耐候性。在本专利技术的造粒粉末中，优选上述有机胺类是烷基胺、环烷基胺、烷醇胺及它们的衍生物中的至少1种。由此，将进一步促进造粒粉末的致密化。在本专利技术的造粒粉末中，优选相对于100重量份上述金属粒子，上述有机胺类的添加量为0. 001重量份以上、5重量份以下。由此，将促进造粒粉末进一步致密化，进一步提高耐候性。在本专利技术的造粒粉末中，优选上述造粒粉末中的上述有机粘合剂的含量为0. 1重量％以上、20重量％以下。由此，能够提高成型时的崩解性及其后的成型体的保形性。其结果能够得到密度和尺寸精度优异的烧结体。本专利技术的造粒粉末的制造方法的特征在于，通过边供给含有聚乙烯醇或其衍生物及多元醇类的有机粘合剂的溶液、边使金属粉末翻滚及/或流动，从而形成上述金属粉末的颗粒。由此，能够很容易地制造即使在比较低的温度下也能良好地烧结且能够制造高密度的烧结体的造粒粉末。在本专利技术的造粒粉末的制造方法中，优选上述有机粘合剂的溶液通过喷雾提供。由此，由于能够给造粒粉末提供无过量和不足的粘合剂溶液，因此可以实现造粒粉末的形状和大小的均勻化。其结果，能够得到粒度分布整齐的造粒粉末。附图说明图1是示出本专利技术的造粒粉末的制造方法中使用的转动造粒装置的结构的模式图。图2是示出以横轴表示甘油的添加量，纵轴表示成型密度时的在各实施例中得到的成型体的分布图表。具体实施例方式下面，参照附图根据优选实施方式，对本专利技术的进行详细的说明。本专利技术的造粒粉末是含有金属粉末和有机粘合剂的混合物，是通过有机粘合剂粘结金属粉末中的多个金属粒子而成的物质。此外，本专利技术中使用的有机粘合剂含有聚乙烯醇或其衍生物与多元醇类。而且，本专利技术的造粒粉末具有表观密度是金属粉末(构成金属粉末的金属材料)的真实密度的20% 以上50%以下的特征。这样的造粒粉末即使在比较低的温度烧结的情况下，也能良好地烧结，制得高密度的烧结体。因此，具有可以使用不具特殊耐热结构、便宜而无运行成本的烧成炉的优点。下面，对本专利技术的造粒粉末进行详细说明。(金属粉末)作为金属粉末没有特别限定，可列举例如Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、 Y、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、In、Sn、Ta、W 或它们的合金。其中，金属粉末优选使用不锈钢、模具钢、高速工具钢、低碳钢、 ^-Μ合金、 !^e-Ni-Co合金等他各种铁基合金的粉末。这样的铁基合金机械特性优异，因此使用该狗基合金粉末制得的烧结体机械特性也优异，可以使用于广泛的用途。此外，作为不锈钢，可列举例如SUS304、SUS316、SUS317、SUS329、SUS410、SUS430、 SUS440.SUS630 等。此外，金属粉末的平均粒径优选为1 μ m 30 μ m，更加优选3 μ m 20 μ m，进一步优选3 μ m 10 μ m。具有这种粒径的金属粉末能够避免成型时的压缩性降低，并且，最终能够得到充分致密的烧结体。还有，平均粒径不满上述下限值的情况下，金属粉末变得容易凝集，恐怕有成型时的压缩性显著降低的可能。另一方面，平均粒径超过上述上限值的情况下，粉末粒子间的间隙变得过大，恐怕有最终得到的烧结体的致密化不充分的可能。此外，本专利技术使用的金属粉末的振实密度，例如铁基合金粉末的情况下，优选在 3. 5g/cm3以上，更加优选3. 8g/cm3以上。如果是这种振实密度大的金属粉末，在得到造粒粉末时，粒子间的填充性会特别好。因此，最终能够得到特别致密的烧结体。此外，本专利技术使用的金属粉末的比表面积没有特别限定，但是优选在0. 15m2/g以上，更加优选0. 2m2/g以上，进一步优选0. 3m2/g以上。如果是这种比表面积大的金属粉末， 则由于表面的活性(表面能量)高，即使在提供更少能量时也能容易地进行烧结。而且，烧结成型体时，能够用更短时间烧结。其结果，即使是低温条件下的烧成也能够实现烧结体的致密化。这样的金属粉末可以使用任何方法制造，例如，可以使用雾化法(水雾化法、气物化法、高速旋转水流雾化法等)、还原法、羧酸法、粉碎法等方法制造。其中，对于金属粉末，优选使用通过雾化法制造得到的物质。通过雾化法能够有效地制造具有上述极微小的平均粒径的金属粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种造粒粉末，通过有机粘合剂粘合多个金属粒子而形成，其特征在于，所述有机粘合剂含有聚乙烯醇或其衍生物及多元醇类，所述造粒粉末的表观密度是所述金属粒子的真密度的２０％以上５０％以下。

【技术特征摘要】
2010.02.26 JP 2010-0430271.一种造粒粉末，通过有机粘合剂粘合多个金属粒子而形成，其特征在于， 所述有机粘合剂含有聚乙烯醇或其衍生物及多元醇类，所述造粒粉末的表观密度是所述金属粒子的真密度的20%以上50%以下。2.根据权利要求1所述的造粒粉末，其特征在于， 所述多元醇类是甘油。3.根据权利要求1或2所述的造粒粉末，其特征在于，相对于100重量份所述金属粒子，所述多元醇类的添加量为0. 01重量份以上、0. 2重量份以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的造粒粉末，其特征在于， 所述有机粘合剂还含有有机胺类或其衍生物。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：门村刚志，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP