CN103028725B - 制备超细硬质合金混合料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备超细硬质合金混合料的方法，是由下述重量份的原料制备的：WC合金粉 92份，Co粉 8份，水基介质8~45份，PEG4000 0~4份，PEG800 0~1份，酒精0.01~0.5份，分散剂聚甘油-6 月桂酸酯0.01~0.5份。1、本发明采用水基介质作为混合介质，减小了对环境的污染且无毒。2、本发明采用日产的P100型开式喷雾干燥，不但安全、环保，还能降低成本。3、本发明中使用PEG800作为成型剂，可以有效保护超细粉末在生产过程中不被空气氧化。4、本发明加入酒精及分散剂聚甘油-6月桂酸酯，可以提高超细粉末的分散性，提高各超细粉末的均匀混合。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造硬质合金混合料的方法，具体涉及一种以水为主要研磨介质生产硬质合金混合料的方法。
背景技术
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物微米级粉末为主要成分，以钴或镍、钼为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金是一种高硬度、高强度、高耐磨的材料，在现代工业得到了广泛地应用，硬质合金材料的制造关键工序是硬质合金混合料的生产制造。
目前生产硬质合金混合料主要是以有机溶剂做混合介质，这些物质在使用过程中存在易燃、易爆、对人体存在不同程度的毒性等安全隐患，同时易挥发又导致环境污染，使用有机溶剂消耗大量石油等有机原料，有机原料本身的生产过程中又会导致高能耗、高污染、高安全隐患。
现有喷雾制粒采用N2或其他惰性气体，消耗了大量的气体资源，制造、运输、储存等的能耗大；其单位制造成本高，工艺稳定性差。
虽然已有报导水基已在硬质合金混合料制造中使用，但用水基介质制造超细硬质合金混合料的方法还没有报导。超细硬质合金粉末已在工具棒、 pcb铣刀/钻头棒材，耐磨模具等领域中广泛用。由于这些粉末有极大地表面积，直径小于等于0.6μ超细硬质合金粉末极易氧化，特别是在升温和含氧的环境中，。所以至今无人用水基介质制造超细硬质合金混合料。用水基介质制造超细硬质合金混合料必须解决下述两大问题：1、氧化；2、超细粉末在水基介质中的均匀分布和分散问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是硬质合金混合料制备时能耗高、污染高、有毒性，提供一种能降低能耗、减小污染、无毒的制备超细硬质合金混合料的方法。
本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种制备超细硬质合金混合料的方法，是由下述重量份的原料制备的：WC合金粉 92份，Co粉 8份，水基介质8~45份，PEG4000 0~4份，PEG800 0~1份，酒精0.01~0.5份，分散剂聚甘油-6 月桂酸酯0.01~0.5份。
所述的制备超细硬质合金混合料的方法，是按照下述步骤进行的：将WC合金粉、Co粉、水基介质、PEG4000、PEG800、酒精和分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，放入搅拌机搅拌，其中搅拌机内通冷却水，之后将搅拌后的浆料放入开式喷雾制粒设备，在110~300℃干燥30-90秒。
所述水基介质是去离子水或者高纯水。
所述WC合金粉的粒度是0.58μm，Co粉粒度是1.2μm。
与现有技术相比，本发明具有下述有益效果：
1、本发明采用水基介质作为混合介质，以高纯水或去离子水取代传统的乙醇、丙酮、己烷、庚烷、汽油等有机溶剂作为湿磨介质，制备超细硬质合金混合料，减小了对环境的污染且无毒。
2、本发明采用日产的P100型开式喷雾干燥，干燥时使用的是净化后的高洁净空气，而不是氮气或者其他惰性气体，净化后的高洁净空气使用后经过除尘净化可直接排放达大气中，不但安全、环保，还能降低成本。
3、本发明中，在超细硬质合金混合料生产过程中，使用PEG800作为成型剂，可以有效保护超细粉末在生产过程中不被空气氧化。
4、本发明加入酒精及分散剂聚甘油-6 月桂酸酯，可以提高超细粉末的分散性，提高各超细粉末的均匀混合。
附图说明
图1是实施例1所制备超细硬质合金的电镜图。
具体实施方式
实施例1：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg， 1.2μm 的Co粉，再加入15Kg去离子水作为混合介质，加入3Kg的PEG4000、0.2Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.1Kg的酒精和0.08Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在110~300℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。本实施例制得硬质合金混合料，其检测数据见下表；混合料经干燥、擦筛、压制、烧结，经过检测合金性能符合合金标准，硬质相平均晶粒尺寸为0.6um，晶粒均匀，晶粒形状一致性好，无粗大颗粒。
表1 实施例1所得到硬质合金混合料喷雾制粒料技术指标
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例2：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入15Kg去离子水作为混合介质，加入2.2Kg的PEG4000、0.3Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.05Kg的酒精和0.05Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在265℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。制得硬质合金混合料检测数据见下表；混合料经过检测合金性能符合合金标准，硬质相平均晶粒尺寸为0.6um，晶粒均匀，晶粒形状一致性好，无粗大颗粒。
表2 实施例2所得到的硬质合金混合料喷雾制粒料技术指标
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例3：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入8Kg去离子水作为混合介质，加入2Kg的PEG4000、0.4Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.2Kg的酒精和0.1Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在110℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例4：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入25Kg去离子水作为混合介质，加入3Kg的PEG4000、0.6Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.3Kg的酒精和0.2Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在150℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例5：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入30Kg去离子水作为混合介质，加入4Kg的PEG4000、0.8Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.5Kg的酒精和0.3Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在200℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例6：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入45Kg去离子水作为混合介质，加入4Kg的PEG4000、1Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.02Kg的酒精和0.5Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在300℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例7：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入10Kg去离子水作为混合介质，加入0.2Kg的PEG4000、1Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.01Kg的酒精和0.01Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在180℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
实施例8：选用FSSS粒度为0.58μm的WC合金粉92Kg，1.2μm 的Co粉，再加入20Kg去离子水作为混合介质，加入0.2Kg的PEG4000、0.1Kg的PEG800作为成型剂，同时加入0.05Kg的酒精和0.05Kg的分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，之后放入搅拌机搅拌，搅拌时搅拌机内通12℃的冷却水，之后将搅拌后的浆料放入日产的P100型开式喷雾干燥，在180℃干燥30-90秒，即可得到直径小于等于0.6μm的超细硬质合金粉体。
本实施例所述去离子水也可以用高纯水替代。
Claims (3)
1.一种制备超细硬质合金混合料的方法，其特征是由下述重量份的原料制备的：WC合金粉 92份，Co粉 8份，水基介质8~45份，PEG4000 0~4份，PEG800 0~1份，酒精0.01~0.5份，分散剂聚甘油-6 月桂酸酯0.01~0.5份，将WC合金粉、Co粉、水基介质、PEG4000、PEG800、酒精和分散剂聚甘油-6 月桂酸酯研磨1~20小时，放入搅拌机搅拌，其中搅拌机内通冷却水，之后将搅拌后的浆料放入开式喷雾制粒设备，在110~300℃干燥30-90秒。
2.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金混合料的方法，其特征在于：所述水基介质是去离子水或者高纯水。
3.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金混合料的方法，其特征在于：所述WC合金粉的粒度是0.58μm，Co粉粒度是1.2μm。
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