制造粉末注射成型体的方法技术

本发明专利技术提供一种制造粉末注射成型体的方法，所述方法包括：至少混合钛氢化合物（ＴｉＨｘ）粉末和粘结剂，制备成型混合物；粉末注射所述成型混合物，形成成型产品；使所述成型产品脱脂；和烧结脱脂的成型产品，其中在所述钛氢化合物中，氢（Ｈ）与钛（Ｔｉ）之比（ｘ）大于０．４５且小于１．９８。因此，在脱脂过程或烧结过程中，钛氢化合物分解成钛和氢，并且氢与氧、碳和氮反应，从而显著降低烧结产品中杂质的生成速率。此外，在脱脂过程中，从钛氢化合物释放出的氢较少，因而可以显著降低产生的氢所造成的爆炸可能性。因此，生产出的有缺陷最终成型体较少，并可以提高最终成型产品的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体而言，涉及一 种制造钛粉末注射成型体的方法，所述方法能够生产高质量的最终成型力口 广BB o
技术介绍
钛具有优异的机械特性，并且对人体无害。由于这些优点，钛被用 于各种工业设备和机械部件中。使用钛制造诸如机械部件等成型体的常 规方法包括使用钛粉末的烧结方法以及使用钛粉末和粘结剂的注射成型 方法。然而，当制造成型体时，钛粉末的颗粒表面与空气中的氧气反应， 形成氧化物层。由于氧化物层的原因，纯的钛粉末难于相互粘结，因而 生成的钛成型体具有较差的机械特性。为解决这些问题，可以使用钛氢化合物粉末(韩国专利注册No. 10-072520)。然而，由于存在多种钛氢化 合物粉末，因此最终成型体的质量取决于钛氢化合物粉末的种类。
技术实现思路
本专利技术提供一种制造钛粉末注射成型体的方法，所述方法能够生产 高质量的最终成型产品。根据本专利技术的一个方面，提供一种，所 述方法包括至少混合钛氢化合物(TiHx)粉末和粘结剂，制备成型混合物;粉末注射所述成型混合物，形成成型产品；使所述成型产品脱脂；和烧 结脱脂的成型产品，其中在所述钛氢化合物中，氢(H)与钛(Ti)之比(x)大 于0.45且小于1.98。根据本专利技术的一个实施方案，氢(H)与钛(Ti)之比(x)大于0.5且小于 1.98。此外，根据本专利技术的一个实施方案，所述成型混合物还可以包括 金属物质粉末或非金属物质粉末。附图说明通过结合附图详细描述本专利技术的示例性实施方案，将会更清楚本发 明的上述和其它特征及优点。图1是阐明根据本专利技术的实施方案的示图。具体实施例方式下面结合附图更充分地描述本专利技术。在附图中示出了本专利技术的示例 性实施方案。图1是阐明根据本专利技术的实施方案的示 图。参照图1，制备钛氢化合物(TiHx)粉末。在钛氢化合物中，氢(H)与 钛(Ti)之比(x)为0.45~1.98，特别是0.5 1.98，后面将详细说明。可以使用各种方法制备钛氢化合物粉末。例如，在氢气气氛中加热 海绵钛，形成TiH2，然后TiH2脱氢，形成TiHx。然而，本专利技术不限于 这种方法，一般来说，钛氢化合物粉末的粒度为225目以下，特别是325目以 下。在过去，为保证最终成型体的质量，TiH2的粒度需要为625目以下。 然而，根据本实施方案，即使当钛氢化合物粉末的粒度为225目以下时， 也可以改善最终成型体的质量，因为可以有效地进行烧结。此外， 一些 或全部钛氢化合物粉末可以具有225目的粒度。此外，为了降低最终成 型体的制造成本和为了提高粉末的填充性能，可以混合使用至少两种类5型的选自225目粉末、325目粉末、625目粉末及小于625目粉末的粉末。 还可以使用小于625目的粉末。钛氢化合物与粘结剂混合以制备成型混合物(步骤SllO)。粘结剂的 例子包括低密度聚乙烯(LPDP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙二醇(PEG) 和石蜡(PW)。在包括钛氢化合物和粘结剂的成型混合物中，钛氢化合物 粉末的含量为40 60vol.%，粘结剂的含量为余量。为了改善最终成型体的特性，除了钛氢化合物粉末之外，可以进一 步使用添加剂。添加剂可以是金属物质或非金属物质。金属物质的例子 包括铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)、不锈钢、钨(W)、钒(V)、铝(A1)、 锡(Sn)、锰(Mn)、钼(Mo)、铬(Cr)、锆(Zr)和硅(Si)。钛氢化合物具有HCP 晶体结构，因此，钛氢化合物具有较差的加工性，并且昂贵。然而，因 为Fe和不锈钢具有BCC结构，Ni和Cu具有FCC结构，因此当这些金 属与钛形成合金时，柔韧性得以改善，并且加工性提高。此外，合金比 钛更便宜。此外，合金需要比纯钛更低的烧结温度，因此，产品便宜。 此外，当Co与钛氢化合物一起烧结时，烧结温度降低。 一般而言，钛氢 化合物的烧结温度为1300。C 1400。C。然而，当加入Co粉末时，烧结温 度降低到大约1200°C，因此可以经济地制造烧结产品。此外，当加入Co 时，与加入Fe或Ni时相比，最终成型体的强度得以改善。此外，当加 入Mo、 Cr、 V和Mn时，最终成型体的高温强度和耐腐蚀性能增强，而 当加入Zr时，特别是加入6wtM以下的Zr时，最终成型体的高温强度得 以改善。在包括Si粉末和钛氢化合物粉末的混合粉末中，当Si粉末的含 量小于0.5wt。/。时，最终成型体的蠕变强度得以改善。当加入A1时，产品的密度降低，并且产品的抗张强度和蠕变强度得 以改善。当加入Sn时，发生固溶体硬化，并且机械特性得以改善。当加 入W时，最终成型体的耐磨特性得以改善。在包括钛氢化合物粉末和金属物质的混合粉末中，Fe、 Ni和Co的 含量可以为10 wt。/。以下，以提高最终成型体的柔韧性。当Cu含量为lO wtn/。 30wt。/。时，最终成型体的强度得以改善。然而，总体而言，金属物 质的含量可以为20wtM以下，以维持钛本身的强度、耐侵蚀性和轻质性。 所述金属物质可以仅由一种金属构成，或由多种金属构成。常规钛粉末是热力学不稳定的，因此，当球磨(S卩，研磨)大块钛时， 钛与氧、氮和碳反应而产生副产物。因此，很难有效地获得钛粉末。然 而，钛氢化合物是热力学稳定的，因此，可以研磨大块钛氢化合物而获得粉末。因此，制造成本极低。这里，最终粉末的粒度可以为225目以 下，特别是325目以下。在这种情况下，在球磨过程中可以使用金属粉 末物质，以与钛氢化合物粉末混合。可选择地，可以在制备钛氢化合物 粉末之后使用金属物质粉末，B卩，使用混合装置将金属粉末与制得的钛 氢化合物粉末混合。这些混合粉末与粘结剂混合。作为添加剂，还可以使用W粉末和碳化钨(WC)粉末。W粉末与WC 粉末混合，而W和WC粉末的混合物具有优异的耐磨特性。包括W和 WC的混合粉末的粒度可以为5微米以下，而钛氢化合物粉末的粒度可 以为225目以下，特别是325目以下。然而，当包括W和WC的混合粉 末的粒度为1微米以下时，最终成型体的耐磨特性得以改善。混合包括 W和WC的混合粉末、钛氢化合物粉末和粘结剂，制备成型混合物。在 包括钛氢化合物粉末、W和WC的混合粉末中，W和WC的比例可以为 20wt。/。以下。如果包括W和WC的混合粉末的含量大于20 wt%，那么 包括W和WC的混合粉末的含量相对较高，因此，在成型混合物中形成 偏析，并且成型混合物的均匀性可能变差。非金属物质可以是陶瓷粉末。陶瓷的例子包括Zr02、 A1203、 TiN、 TiC、 Ti02、 Si3N4、 SiC和Si02。陶瓷是金属陶瓷复合材料，并且当加入 时，最终成型体的耐磨特性和高温强度得以改善。在包括陶瓷粉末和钛 氢化合物粉末的混合粉末中，陶瓷粉末的含量可以为20wtW以下。陶瓷 的粒度可以为5微米以下，钛氢化合物粉末的粒度可以为225目以下， 特别是325目以下。然而，当陶瓷粉末的粒度为l微米时，最终成型体 的强度得以改善。混合陶瓷粉末、钛氢化合物粉末和粘结剂，制备成型 混合物。下面，详细描述成型混合物，假设没有使用添加剂。粘结剂可以具 有各种混合比例。例如，LDPE的含量可以为10~20 vol.%， HDPE的含 量可以为10~20 vol.%， PEG的含量可以为5~10 vol.%， PW的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造粉末注射成型体的方法，所述方法包括：　至少混合钛氢化合物（ＴｉＨｘ）粉末和粘结剂，制备成型混合物；　粉末注射所述成型混合物，形成成型产品；　使所述成型产品脱脂；和　烧结脱脂的成型产品，其中　在所述钛氢化 合物中，氢（Ｈ）与钛（Ｔｉ）之比（ｘ）大于０．４５且小于１．９８。

【技术特征摘要】
KR 2008-7-24 10-2008-00719921.一种制造粉末注射成型体的方法，所述方法包括至少混合钛氢化合物(TiHx)粉末和粘结剂，制备成型混合物；粉末注射所述成型混合物，形成成型产品；使所述成型产品脱脂；和烧结脱脂的成型产品，其中在所述钛氢化合物中，氢(H)与钛(Ti)之比(x)大于0.45且小于1.98。2. 如权利要求l所述的方法，其中氢(H)与钛(Ti)之比(x)大于0.5且 小于1.98。3. 如权利要求l所述的方法，其中在烧结中，在低真空条件下烧结 脱脂的成型产品。4. 如权利要求1所述的方法，其中所述钛氢化合物(TiHx)粉末的粒 度大于625目。5. 如权利要求1 4中任一项所述的方法，其中所述成型混合物还包 括金属物质粉末。6. 如权利要求5所述的方法，其中所述金属物质粉末包括至少一种 选自铝(A1)、锡(Sn)、锰(Mn)、钼(Mo)、锆(Zr)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、 钒(V)、硅(Si)、不锈钢、铬(Cr)和铜(Cu)的金属。7. 如权利要求6所述的方法，其中通过球磨或通过使用混合装置混 合所述金属物质粉末和所述钛氢化合物粉末，然后将混合的粉末和粘结 剂混合。8. 如权利要求5所述的方法，其中在包括钛氢化合物粉末和金属物...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴英锡，
申请(专利权)人：MTIG株式会社，朴英锡，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]