粉末注射納米鎢粉成形記

粉末注射成形是傳統粉末冶金與現代塑膠注射成形工藝相結合 而發展起來的一種新型近淨尺寸成形技術，該技術的最大特點是可以直接製造出具有最終形狀的零部件，最大限度地減少機加工量和節省原材料，而且材料適應性廣。目前已廣泛應用在陶瓷和難熔金屬製備。

目前粉末注射成形鎢製品主要問題是由於鎢的熔點高，燒結緻密化困難，即使在高於2000℃也難以獲得緻密度高於95％以上的鎢製品，特別是採用納米鎢粉作為原料，納米鎢粉有著高的比表面積和高的燒結活性，可在較低溫度下得到高緻密度純鎢製品，但由於比表面積大，團聚嚴重，松裝振實密度低，成形困難，造成餵料粉末裝載量低，製備得到的鎢生坯密度低，在後續燒結過程中收縮大變形嚴重，表面品質和尺寸精度差。

為解決這一不足，我國的學者做了大量的研究，近來，有研究人員在納米鎢粉注射成形領域取得了新的突破。其方法內容包括：

1.漿料製備：首先將細微性為200nm納米鎢粉3000g，聚乙二醇90g在去離子水中進行球磨混合，再經噴霧乾燥，噴霧造粒機進風口溫度為240℃，出風口溫度為130℃，轉速為8700rpm，收集得到造粒料。

2.餵料製備。將造粒料3000g與上述成份的粘結劑142g置於對輥機中進行混煉，混煉溫度為170℃，轉速為30r/min，待混合物形成熔融態後，繼續混煉40min，然後取出冷卻。

3.注射成形：將餵料破碎後，放入注射成形機中注入模具中，注射溫度為160℃，制得鎢生坯。

4.脫脂：鎢生坯置於三氯乙烯溶液中5h，三氯乙烯通過水浴加熱控制在45℃，取出晾乾，此時已去除大部分石蠟組分，取出後置於高純氫氣氣氛中，以1℃/min升溫至420℃，保溫30min，接著以2℃/min升溫至600℃，保溫10min，再以10℃/min升溫至900℃，保溫30min，隨爐冷卻後得到脫脂坯。

5.燒結：將脫脂坯體放入坩堝中，在高溫燒結爐中通入高純氫氣，以5℃/min速率升溫到1550℃，保溫2小時，隨爐冷卻至室溫，得到注射成形鎢製品。

經噴霧造粒後，注射成形過程中鎢粉裝載量為50％，同時具有較高的松裝密度與振實密度；經1550℃燒結2h製備得到的 鎢製品緻密度高於95％，收縮變形小，表面品質好，尺寸精度高。

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