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本文设计了水溶脱脂型金属粉末注射成形专用料中的粘结剂配方。依据溶度参数的计算结果,确定聚乙二醇(PEG)为粘结剂的水溶性组分;以高分子聚合物与PEG的混合自由能计算为理论依据并结合共混实验的结果,确定了粘结剂的保形性组分:聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)。采用熔融共混的方法了制备水溶脱脂性粘结剂,通过研究粘结剂的熔体流动行为、水溶脱脂性能、微观形貌、与不锈钢粉末润湿性能等对水溶脱脂型粘结剂的配方进行优化。将粘结剂与316L不锈钢粉末共混制备了水溶脱脂型专用料,对专用料的粉末装载量、流变性能、水溶脱脂性能、热分解性能进行研究。在一定的烧结工艺下对脱脂坯进行烧结,研究烧结坯的力学性能、尺寸变化、密度、微观形态等性能。主要研究内容和结论如下: 1.水溶脱脂型粘结剂的熔体流动行为呈假塑性流体,添加3%的聚丙烯蜡可以降低粘结剂的粘度,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂可以起到增塑的作用降低粘结剂粘度;提高脱脂温度可以提高粘结剂的脱脂效率,粘结剂在50℃下2h内脱脂率可达32.2%;脱脂后的粘结剂从表面到内层形成了连续分布的孔隙;加入2%的表面活性剂硬脂酸,提高了粘结剂与316L不锈钢粉末润湿性。 2.将水溶脱脂型粘结剂与316L不锈钢粉末共混制备金属粉末注射成形专用料,并对其性能进行研究。研究发现:水溶脱脂型金属粉末注射成形专用料的最佳粉末含量为57vol%;专用料的粘度会随着粉末用量的提高而相应的增大,在专用料中加入一定量的聚丙烯蜡和DOP可以降低其粘度,所制备的专用料具有较低的温度敏感性;专用料的水溶脱脂效率较高,在脱脂温度为50℃时2h之内脱脂率可达36.8%,选取的保形性组元PVB和PMMA可以较好的保持脱脂坯的形状;对脱脂坯进行热分解分析,发现脱脂坯中剩余的粘结剂各个组分在600℃后能被充分分解。 3.通过研究316L不锈钢注射成形烧结坯的性能,评价水溶脱脂型金属粉末注射成形专用料的性能。研究发现:316L不锈钢粉末在1100℃时出现烧结颈,粉末开始预烧结;较高的粉末填充量能提高烧结坯的拉伸强度,降低尺寸收缩率;烧结坯的断裂呈韧性断裂,拉伸断口出现较多的韧窝;提高烧结温度可以使得烧结坯更致密,烧结温度为1360℃时,烧结坯的密度达到理论密度的96.3%;烧结坯表面孔隙数量随着烧结温度的提高而减少,晶界面更加明显。