[发明专利]造粒粉末以及造粒粉末的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及造粒粉末及造粒粉末的制造方法。

背景技术

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10μm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℃以上的高温中烧结得到烧结体的方法。

但是，能够在1200℃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。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2005-154847号公报

发明内容

本发明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发明实现。

本发明的造粒粉末通过有机粘合剂粘合多个金属粒子而形成，所述造粒粉末，其特征在于，

所述有机粘合剂含有聚乙烯醇或其衍生物、蜡类及非离子表面活性剂。

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。

在所述造粒粉末中，优选所述蜡类的添加量及所述非离子表面活性剂的添加量之和相对于100重量份所述金属粒子为0.01重量份以上、1重量份以下。

基于此，可以制造烧结密度特别高的烧结体。

在所述造粒粉末中，优选所述蜡类是矿物蜡、石油蜡或它们的改性蜡。

基于此，能够提高造粒粉末的粒子流动性，因此，能够制造最终烧结密度高的烧结体。

在所述造粒粉末中，优选所述矿物蜡是褐煤蜡或其衍生物。

基于此，有机粘合剂具有最佳的可塑性，并与给予造粒粉末粒子的优异的流动性相互协助，可制造烧结密度更高的烧结体。

在所述造粒粉末中，优选所述石油蜡是石蜡、微晶蜡或它们的衍生物。

基于此，将进一步促进造粒粉末的致密化。

在所述造粒粉末中，优选所述非离子表面活性剂是山梨糖醇酐脂肪酸酯。

对于山梨糖醇酐脂肪酸酯，其生物安全性高、且可进一步提高金属粉末与蜡类的亲和性，因此有用。

在所述造粒粉末中，优选所述有机粘合剂还含有多元醇。

基于此，将进一步促进造粒粉末的致密化。

在本发明的造粒粉末中，上述多元醇优选是甘油。

由于甘油在多元醇中分子量相对较小，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。

在本发明的造粒粉末中，优选相对于100重量份上述金属粒子，上述多元醇的添加量为0.01重量份以上、不足0.3重量份。

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。

在本发明的造粒粉末中，优选上述有机粘合剂还含有有机胺类。

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。

在本发明的造粒粉末中，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。