本发明专利技术公开了一种渗铜膏、其制备方法及应用。它是主要由粉状渗铜剂和成膏体组成的渗铜膏，其中，粉状渗铜剂可由Cu粉、Cu合金粉、Fe粉、Mn粉、Ni粉及其他金属或非金属粉体组成，成膏体可由溶剂、增稠剂、流变剂与消泡剂和活化剂等组成。本发明专利技术的渗铜膏具有优良的触变性和流动性，在使用过程中无需压制成生坯，可替代现有的粉状渗铜剂，并能克服现有粉状渗铜剂的不足。藉由本发明专利技术渗铜膏所生产的渗铜零件与常规渗铜剂生产的零件性能相当，强度和密度高，渗铜后零件表面无腐蚀、残渣不粘连。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种渗铜膏、其制备方法及应用。它是主要由粉状渗铜剂和成膏体组成的渗铜膏，其中，粉状渗铜剂可由Cu粉、Cu合金粉、Fe粉、Mn粉、Ni粉及其他金属或非金属粉体组成，成膏体可由溶剂、增稠剂、流变剂与消泡剂和活化剂等组成。本专利技术的渗铜膏具有优良的触变性和流动性，在使用过程中无需压制成生坯，可替代现有的粉状渗铜剂，并能克服现有粉状渗铜剂的不足。藉由本专利技术渗铜膏所生产的渗铜零件与常规渗铜剂生产的零件性能相当，强度和密度高，渗铜后零件表面无腐蚀、残渣不粘连。【专利说明】一种渗铜膏、其制备方法及应用
本专利技术涉及一种渗铜膏，属于粉末冶金领域。
技术介绍
近二十年来，随着粉末冶金工业的快速发展，常规的冷压制-烧结制造技术已不能满足对于铁基零件高耐磨、高强度和高密度的要求，而采用热等静压、粉末锻造和金属注射成型技术虽可达到这些性能，但其加工成本过高且生产效率过低，不适宜大批量生产常规零件。渗铜技术作为一种高效、高性能和低成本的工艺被广泛用于制造气门座圈、阀座、凸轮等要求高密度和高强度的零件，从而解决了这一技术难题。常规的渗铜工艺是将铁粉和石墨粉的混合粉末压成密度为6.0-7.0g/cm3的铁基生坯，同时将一种铜含量高于80%的铜同或铜合金粉也压制成生坯，置于铁基生坯的上方，将上述两种生坯放入还原性气氛炉中，在1120°C条件下完成烧结和渗铜一体化作业，最后再去除零件表面材料的渗铜残渣。而如专利号为ZL201010594443.X、ZL200810226772.1 和 ZL200710026018.9 的专利技术专利所记载的粉状渗铜剂都需要经过压制成型后才能对铁基零件进行渗铜。但此类粉状渗铜剂在压制成型时或压制成生坯后，由于生坯强度不高，容易出现破损，尤其是对一些小型微型零件渗铜，渗铜生坯变得极小极薄，对压型的控制和模具设计提出了较高的要求，此外，这种生坯在生产线进行物料转移时也时常发生破损，这些都导致了原材料的浪费并降低了成品率。又如专利号为ZL200510036064.8的专利技术专利提出了一种锡焊膏用的成膏体(成膏体)，它由流变剂、稳定剂、树脂、活性剂和溶剂五部分组成，由于锡焊膏的钎焊温度在150-300°C之间，此种成膏体必须在低于此钎焊温度时完全分解。而对渗铜或渗铜焊接工艺而言，渗铜或钎焊温度高于1100°C，成膏体完全分解的温度应在400-500°C，才能使渗铜膏在成膏体挥发后形成具有一定强度的烧结体，因此，目前已有的锡焊膏用成膏体体系不适用于制作渗铜膏。
技术实现思路
本专利技术的一个方面旨在提供一种渗铜膏，该渗铜膏具有优良的触变性和流动性，在使用过程中无需压制成生坯，可替代现有的粉状渗铜剂，并克服现有粉状渗铜剂的不足。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下:该渗铜膏包含78_95￥丨％渗铜剂和15_22wt%的成膏体。所述渗铜剂包含金属粉末混合物和/或一种以上的Cu合金，所述Cu合金中的合金元素至少选自Sn、Fe、Si和Zn中的任意一种；所述成膏体包含如下组分:溶剂60_98wt %,增稠剂0.5-8wt %,流变剂0.2-35wt%,消泡剂和活化剂0.l_5wt%。`所述渗铜剂是如下组分中的任意一组第一组:83-94wt%Cu 粉、5_15wt% Cu余量 Sn(5_15)合金粉和 0.5-4.0wt% Fe 粉第二组:90_97wt%Cu 粉、1.8-5.0wt% Fe 粉和 1.0-5.0wt% Μη 粉第三组:88-96.5wt% Cu 粉、1.8-5.0wt% Fe 粉，0.l-2wt% Ni 粉和 1.0-5.0wt%Μη粉弟四组:Cu余量Fe(2.0_5.0)Zn(0.H.5)Si(0.cu-0.3)合金粉第五组:75-88wt %合金粉，10_25wt % Cu粉和0.3-2.0wt% Μη 粉第六组:33-63wt%Cu 粉、35-65wt% Cu余量Zn(1_1(l)合金粉和 0.5-3.0wt% Fe 粉作为优选方案之一，第一组、第二组和第三组渗铜剂中还包含0.01-0.8wt%的Si02、Mg0、Al203、Ca0和Ti02中的任意一种或两种以上的组合。作为优选方案之一，第四组、第五组和第六组渗铜剂中还包含0.01-1.0wt %的S1、A1203，MgO和Μη中的任意一种或两种以上的组合。所述Cu合金粉是由Cu与合金元素通过熔炼雾化或扩散方法获得的已合金化的金属粉体。所述溶剂至少可选自去离子水、二乙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、1，2_丙二醇、乙基卡必醇、乙二醇中的任意一种，但不限于此。所述增稠剂至少可选自羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基淀粉、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、环氧树脂、甲壳质、瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶、槐豆胶中的任意一种，但不限于此。所述流变剂至少可选自氢化蓖麻油、改性蓖麻油、甘油、硬脂酸、水杨酸酰胺中的任意一种，但不限于此。所述消泡剂和活化剂为炔二醇、N，N，N'，N'-四-(2羟基丙基)乙二胺、苯并三氮锉、硅油、矿物油、植物油中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。一种渗铜膏的制备方法，包括:按所渗铜膏的组成配制渗铜剂和成膏体，并将其均匀混合。如所述方法制备的渗铜膏在粉末冶金渗铜或渗铜焊接工艺中的应用。 与现有技术相比，本专利技术的优点至少在于:(1)本专利技术提供的渗铜膏，为膏体状，具有优良的触变性、流动性和一定粘度，在使用过程中无需压制成型，可直接通过注射装置(如点胶机或膏体分配器)将膏体注射于铁基零件上方，再将含有此渗铜膏的铁基零件送入炉中，用相同的工艺进行烧结和渗铜，所生产的渗铜零件与常规渗铜剂生产的零件性能相当，强度和密度高，渗铜后零件表面无腐蚀、残渣不粘连。(2)本专利技术提供的渗铜膏还可用于粉末冶金零件间的焊接，可实现渗铜和焊接一次性操作。在渗铜生产过程中不需要制造模具和使用压力机，也避免了材料浪费，提高了生产效率，节约了生产成本。【具体实施方式】如前所述，本专利技术旨在提供一种渗铜膏，其可替代传统的粉状渗铜剂使用，且具有优良的触变性和流动性，在使用过程中无需压制成生坯。作为本专利技术优选实施方案之一，该渗铜膏，包含78-95% (以下若无特别说明，则百分比含量均指质量百分比含量)粉状渗铜剂，其余部分包含成膏体，其中，所述渗铜剂可以包含以下任意一组粉体:(1)Cu 粉、Cu余量 Sn(5_15)(重量百分比)合金粉、Fe 粉和 SiO2, MgO, Al2O3, CaO, TiO2中的一种或多种粉末，四类物质的质量百分比依次分别为:83-94%,5-15%,0.5-4.0%,0.01-0.8%，需要特别说明的是，可根据需要不添加SiO2, MgO, Al2O3, CaO, TiO2粉。⑵Cu粉、Fe粉、Mn粉和SiO2, MgO, Al2O3, CaO, TiO2中的一种或多种粉末，四类物质的质量百分比依次分别为:90-97%，1.8-5.0%,1.0-5.0%,0.01-0.8%，需要特别说明的是，可根据需要不添加SiO2, MgO, Al2O3, CaO, TiO2粉。(3)Cu 粉、Fe 粉、Ni 粉、Mn 粉和 SiO2, MgO, Al2O3, CaO, Ti本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种渗铜膏，其特征在于，它包含78?95wt％渗铜剂和15?22wt％的成膏体。所述渗铜剂包含金属粉末混合物和/或一种以上的Cu合金，所述Cu合金中的合金元素至少选自Sn、Fe、Si和Zn中的任意一种；所述成膏体包含如下组分：溶剂60?98wt％，增稠剂0.5?8wt％，流变剂0.2?35wt％，消泡剂和活化剂0.1?5wt％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：莫文剑，
申请(专利权)人：莫文剑，
类型：发明
国别省市：
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