金属粉末注射成型用官能化聚丙烯酸酯粘结剂的合成与研究

摘要

金属粉末注射成型是一种新型的粉末冶金净成型技术，粘结剂是金属粉末注射成型喂料的关键成分，粘结剂与金属粉末之间的相互作用对喂料的均一性、流动性、成型体的保型性、粉末装载量和脱脂烧结后样品性能等具有重要影响。本文研究官能化的聚丙烯酸酯粘结剂，具体内容如下:
　　分析了17-4PH金属粉末表面可能存在的基团，设计并合成了以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为主体，甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸为不同功能单体的不同分子量的官能化聚丙烯酸酯粘结剂。优化了官能化聚丙烯酸酯粘结剂的骨架配比、官能团的摩尔量以及粘结剂的熔体粘度，得到最优的官能化聚丙烯酸酯粘结剂。研究了官能化聚丙烯酸酯粘结剂与金属粉末之间的相互作用对喂料的流动性、坯体保型性、粉末装载量和脱脂烧结后样品性能的影响。发现:在相同粉末装载量下，喂料的流动性随着粘结剂与金属粉末之间相互作用的增强而增大。流变指数n和粘流活化能E也是如此。羟基官能化的粘结剂的流动性最好，相对于参比粘结剂，综合流变指数是参比的1.5倍。在不同的粉末装载量下，随着粘结剂与金属粉末之间相互作用的增强，喂料的临界粉末装载量得到提高。羟基官能化的粘结剂临界粉末装载量为56vol.％-58vol.％，相对于参比粘结剂，提高了2vol.％。注射成型的样品进行相关的性能测试，结果表明，随着粘结剂与金属粉末之间相互作用的增强，样品的体积收缩率减小，孔隙率减小，相对密度提高，弯曲强度增大，脱脂率减小。

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 金属粉末注射成型

1．1．1 金属粉末注射成型技术的特点

1．1．2 金属粉末注射成型技术的应用

1．2 粘结剂

1．2．1 粘结剂的作用

1．2．2 粘结剂的种类及特点

1．3 国内外的研究现状

1．4 本课题研究的目的及主要内容

第二章 实验原料及方法

2．1 实验原料

2．2 实验仪器设备

2．3 实验过程

2．3．1 粘结剂制备

2．3．2 喂料制备

2．3．4 脱脂与烧结

2．4 表征与分析测试

2．4．1 X射线光电子能谱

2．4．2 傅立叶红外光谱

2．4．3 平均分子量

2．4．4 综合流变指数

2．4．5 密度

2．4．6 脱脂率

2．4．7 收缩率

2．4．8 孔隙率

2．4．9 热重分析

2．4．10 差示扫描量热分析

2．4．11 力学性能分析

2．4．12 形貌及表面元素分析

第三章 结果与讨论

3．1．1 粘结剂的设计与合成

3．1．2 粘结剂的优化

3．1．3 粘结剂的表征

3．2．1 喂料的流变特性

3．2．2 临界粉末装载量

3．3 样品的脱脂与烧结

3．3．1 脱脂烧结的工艺曲线

3．3．2 脱脂烧结后样品的性能

第四章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况