[发明专利]注射成形不锈钢制品硅烷封孔方法及硅烷偶联剂的水溶液配方和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种注射成形不锈钢制品硅烷封孔方法，以及硅烷偶联剂的水溶液配方，还涉及该硅烷偶联剂的水溶液配方的用途。

背景技术

粉末注射成形是一种制造高密度和复杂形状零件的粉末冶金成形技术。这种注射成型件通常是将配有特殊粘结剂的金属粉末加温后注入零件模具中，在一定温度条件下挤压成形，然后再经过脱脂和真空烧结的制造技术。该技术适用于钢及其合金的高密度和复杂零件的制造。粉末注射成形具有生产效率高、工艺简单、不污染环境等优点，广泛应用于汽车、电动工具等工业领域复杂零部件的生产制造。

粉末注射成形技术通过合金粉末与粘结剂，在模具腔室中加压成形，然后通过脱脂和烧结实现合金粉末颗粒之间的冶金结合，这样不可避免地就存在着一些空隙，粉末注射冶金成形这种固有的致密化问题导致产品在储存、运输、使用过程中出现腐蚀，严重影响产品的品质和市场的进一步开拓。

为了消除或减小不致密化对合金粉末冶金注射成形件耐蚀性能的不利影响，一般对合金粉末冶金注射成形件进行高温水蒸气氧化的方法在其表面生成一层较厚的氧化膜，但由于基体的不致密导致这层氧化膜的缺陷也较多，从而其耐蚀性也较差。专利CN102094194A曾公开了一种钢铁件涂装前的硅烷化处理方法，该方法旨在提高钢基体与涂料涂层间的结合力，偏重于前处理技术环节，无单独使用时其耐蚀性方面的数据。专利CN101709497A公开了一种镁合金微弧氧化涂层的封孔方法，该方法使用一种以植酸盐或植酸为主要物质的溶液，将溶液温度控制在30～100℃范围内进行封孔处理。经该方法封孔处理后涂层中的微孔尺寸减小，但该工艺仅限于对镁合金微弧氧化涂层的封孔处理，适用范围有限。

根据检索结果，目前关于提高合金粉末冶金注射成形件耐蚀性的专利数量非常有限，且涵盖范围很小，不能满足注射成形不锈钢制品的应用需求。本发明的目的在于提出一种适用广泛的合金钢粉末注射成形件封孔方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种注射成形不锈钢制品硅烷封孔方法可以广泛用于各种不锈钢粉末成形件的封孔处理。

为实现上述目的，本发明注射成形不锈钢制品硅烷封孔方法采用的技术方案是：

注射成形不锈钢制品硅烷封孔方法，包括下述工艺步骤：

(1)配制硅烷偶联剂的水解溶液，助剂为水、乙醇和甲醇的混合溶剂，硅烷偶联剂由氨基硅烷偶联剂和乙烯基硅烷偶联剂配制而成；

(2)滴加乙酸调整水解溶液pH值至3～7，并在室温下水解15小时以上；

(3)将经过水蒸气氧化的注射成形不锈钢制品浸渍在上述的水解溶液中；

(4)将浸渍后的注射成形不锈钢制品取出、风干，再加热固化成膜。

注射成形不锈钢制品水蒸气氧化处理的温度为300℃±50℃。

所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂与乙烯基硅烷偶联剂按4：1至6：1的比例配制。

硅烷偶联剂的水解溶液浓度为10～40%。

助剂中按照体积包括水17至19份，乙醇4至6份，甲醇0.5至1.5份。

注射成形不锈钢制品经水蒸气氧化后在水解溶液中的浸渍时间为5s～5min。

所述加热固化温度为100～200℃，固化时间为60～100min。

注射成形不锈钢制品先经过300℃±50℃高温水蒸气高温氧化处理，本发明中硅烷偶联剂的助剂为水、乙醇和甲醇的混合溶剂：硅烷偶联剂由氨基硅烷偶联剂和乙烯基硅烷偶联剂按比例配制而成，通过乙酸调整水解溶液pH值。将水解溶液进行15h以上的水解处理，获得所需类型和浓度的基团。将经水蒸气氧化的注射成形不锈钢制品在上述硅烷水解溶液中浸渍一定时间，取出风干。浸渍处理后的注射成形不锈钢制品置入烘干箱中，在适当温度下加热固化，完成硅烷化处理。

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种硅烷偶联剂的水溶液配方可以广泛用于各种不锈钢粉末注射成形件及其它合金钢粉末注射成形的封孔处理。

所述的注射成形不锈钢制品硅烷封孔方法中应用的硅烷偶联剂的水溶液配方，所述的硅烷偶联剂由氨基硅烷偶联剂和乙烯基硅烷偶联剂配制而成，氨基硅烷偶联剂与乙烯基硅烷偶联剂重量比为4：1至6：1，助剂为水、乙醇和甲醇的混合溶剂，按照体积包括水17至19份，乙醇4至6份，甲醇0.5至1.5份，硅烷偶联剂的水解溶液浓度为10～40%。

在所述的水解溶液中滴加乙酸调整水解溶液pH值至3～7，并在室温下水解15小时以上。