一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法
专利汇可以提供一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种Cu-Al2O3 复合材料 喷嘴 的 近净成形 制备方法，包括如下的步骤：将5-15重量份的Cu颗粒、80-94重量份的Al2O3粉末和1-5重量份 表面活性剂 混合在一起；将所配的物料混合玛瑙球加入到球磨罐中球磨；将所制成的 复合粉末 与粘结剂在 温度 为145-160℃的条件下混炼；将混炼物料进行 造粒 ，然后将造粒后的混炼物料注射成形，得到复合材料喷嘴胚体；先对得到的复合材料喷嘴胚体进行 蒸汽 脱脂 ，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；先对步骤脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预 烧结 ；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷 等静压 工艺处理；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，得到复合材料喷嘴成品。本 发明 所制得的喷嘴不仅成本低，而且能够制备体积更微小、形状更复杂、尺寸 精度 更高。，下面是一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法专利的具体信息内容。
1.一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：
(1)混粉工艺：将5-15重量份的Cu颗粒、80-94重量份的Al2O3粉末和1-5重量份表面活性剂混合在一起，其中所述的Cu颗粒直径为8μm-10μm，Al2O3粉末的颗粒直径为
0.5μm-1μm，所述的表面活性剂的颗粒直径为0.5mm-1mm；
球磨工艺：将步骤(1)中所配的物料混合玛瑙球加入到球磨罐中球磨5～20小时，其中玛瑙球和物料重量比为10-50∶1，得到复合粉末；
混炼工艺，将步骤(2)中所制成的复合粉末与粘结剂在温度为145-160℃的条件下混炼1.5-2.5h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括65-75重量份的PW、20-30重量份的LDPE和2-5重量份的SA；
注射工艺，将步骤(3)中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料注射成形，得到成形的复合材料喷嘴胚体；
脱脂工艺，先对步骤(4)中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成3mm-6mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到60-80℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为4-6h，再对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经100-120min升至340-360℃，保温25-35min，再经70-80min升至
480-520℃，保温55-65min，再经15-25min升至580-620℃，保温28-32min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；
致密化工艺：先对步骤(5)中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为800-950℃，保温1-3h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为280-320MPa，保压时间1-10min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1500-1600℃，保温时间1-3h，得到复合材料喷嘴成品。
2.根据权利要求1所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：在所述的混粉工艺步骤中，将10重量份的增强体Cu颗粒、87重量份的Al2O3粉末和3重量份表面活性剂混合在一起。
3.根据权利要求1所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：在所述的球磨工艺中，将所配的物料混合玛瑙球加入到高能球磨机的球磨罐中，然后进行超声波辅助高能球磨5-20小时，其中玛瑙球和物料重量比为40∶1，制成复合粉末；所述的高能球磨机的转速为150-300rpm，超声波的频率35-45KHz，超声波的功率150-250W，
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超声波的强度1.1-1.2W/cm。
4.根据权利要求1所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于： 在所述的混炼工艺中，将Cu粉和Al2O3粉复合粉末与粘结剂一起放入炼胶机混炼，炼胶机的转速为50-70r/min。
5.根据权利要求1或4所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：所述的粘结剂包括75重量份的PW、20重量份的LDPE和5重量份的SA，所述的混炼温度为150℃，混炼时间为2h。
6.根据权利要求1所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：在所述的注射工艺中，将造粒后的混炼物料在注塑机上注射成形，其中注射温度
145-155℃，模具温度为35-45℃，注射压力85-95MPa，保压压力70-85MPa，注射时间6-9s，保压时间10-12s。
7.根据权利要求6所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：所述的注射温度150℃，模具温度为40℃，注射压力90MPa，保压压力80MPa，注射时间
9s，保压时间12s。
8.根据权利要求1所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：在所述的脱脂工艺中，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成5mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到70℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为5h，然后对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经110min升至350℃，保温30min，再经
75min升至500℃，保温60min，再经20min升至600℃，保温30min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体。
9.根据权利要求8所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：所述的脱脂剂为三氯乙烯。
10.根据权利要求1所述的一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于：在所述的致密化工艺中，预烧结温度为900℃，保温时间为2h；所述的冷等静压压力为300MPa，保压时间为10min；所述的高温烧结温度为1580℃，保温时间为3h。
一种Cu-Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
0.5μm-1μm，所述的表面活性剂的颗粒直径为0.5mm-1mm；
(2)球磨工艺：将步骤(1)中所配的物料混合玛瑙球加入到球磨罐中球磨5-20小时，其中玛瑙球和物料重量比为10-50∶1，得到复合粉末；
(3)混炼工艺，将步骤(2)中所制成的复合粉末与粘结剂在温度为145-160℃的条件下混炼1.5-2.5h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括65-75重量份的PW、20-30重量份的LDPE和2-5重量份的SA；
(4)注射工艺，将步骤(3)中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料注射成形，得到成形的复合材料喷嘴胚体；
(5)脱脂工艺，先对步骤(4)中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成4mm-6mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到60-80℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为4-6h，然后对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经100-120min升至340-360℃，保温25-35min，再经70-80min升至
480-520℃，保温55-65min，再经15-25min升至580-620℃，保温28-32min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；
(6)致密化工艺：先对步骤(5)中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为800-950℃，保温1-3h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为280-320MPa，保压时间1-10min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1500-1600℃，保温时间1-3h，得到复合材料喷嘴成品。
1.1-1.2W/cm。
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到0.4mm-1.0mm，喷嘴的密度可达3.94g/cm-4.24g/cm，维氏硬度可达1351HV-1694HV，抗弯强度可达373MPa-544MPa，喷嘴的体积更小、硬度更高、尺寸精度更高。
具体实施方式
(2)球磨工艺：将步骤(1)中所配的物料混合玛瑙球加入到球磨罐中，然后进行超声波辅助高能球磨5小时，其中玛瑙球和物料重量比为10∶1，所述的高能球磨机的转速为
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150rpm， 超声波的频率35KHz，超声波的功率150W，超声波的强度1.1W/cm得到复合粉末；
(3)混炼工艺，将步骤(2)中所制成的复合粉末与粘结剂放入一起放入转速为50r/min的炼胶机中，在温度为145℃的条件下混炼1.5h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括
70重量份的PW、25重量份的LDPE和5重量份的SA；
(4)注射工艺，将步骤(3)中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料在注塑机上注射成形，其中注射温度145℃，模具温度为35℃，注射压力85MPa，保压压力70MPa，注射时间6s，保压时间10s，得到成形的复合材料喷嘴胚体；
(5)脱脂工艺，先对步骤(4)中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成3mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到60℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为
4h，然后对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经100min升至340℃，保温25min，再经70min升至480℃，保温55min，再经15min升至580℃，保温28min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；
(6)致密化工艺：先对步骤(5)中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为800℃，保温1h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为280MPa，保压时间1min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1500℃，保温时间2.5h，得到复合材料喷嘴成品。
(2)球磨工艺：将步骤(1)中所配的物料混合玛瑙球加入到高能球磨机的球磨罐中，然后进行超声波辅助高能球磨10小时，其中玛瑙球和物料重量比为30∶1，制成复合粉末；
所述的高能球磨机的转速为200rpm，超声波的频率40KHz，超声波的功率200W，超声波的强
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度1.1W/cm，得到复合粉末；
(3)混炼工艺，将步骤(2)中所制成的复合粉末与粘结剂一起放入炼胶机混炼，在温度为150℃的条件下混炼2h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括75重量份的PW、20重量份的LDPE和5重量份的SA；
(4)注射工艺，将步骤(3)中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料在注塑机上注 射成形，得到成形的复合材料喷嘴胚体，其中注射温度150℃，模具温度为40℃，注射压力90MPa，保压压力80MPa，注射时间9s，保压时间12s；
(5)脱脂工艺，先对步骤(4)中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成5mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到70℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为
5h，然后对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经110min升至350℃，保温30min，再经75min升至500℃，保温60min，再经20min升至600℃，保温30min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；
(6)致密化工艺：先对步骤(5)中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为900℃，保温保温2h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为300MPa，保压时间5min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1500℃，保温时间2.5h，得到复合材料喷嘴成品。
(2)球磨工艺：将步骤(1)中所配的物料混合玛瑙球加入到高能球磨机的球磨罐中，然后进行超声波辅助高能球磨20小时，其中玛瑙球和物料重量比为50∶1，制成复合粉末；
所述的高能球磨机的转速为300rpm，超声波的频率45KHz，超声波的功率250W，超声波的强
2
度1.2W/cm；
(3)混炼工艺，将步骤(2)中所制成的复合粉末与粘结剂一起放入转速为70r/min炼胶机混炼，在温度为160℃的条件下混炼2.5h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括68重量份的PW、28重量份的LDPE和4重量份的SA；
(4)注射工艺，将步骤(3)中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料注射成形，得到成形的复合材料喷嘴胚体；
(5)脱脂工艺，先对步骤(4)中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成6mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到70℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为
6h，然后对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然 后经110min升至350℃，保温30min，再经75min升至500℃，保温60min，再经20min升至600℃，保温30min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；
(6)致密化工艺：先对步骤(5)中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为950℃，保温3h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为320MPa，保压时间6min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1500℃，保温时间2.5h，得到复合材料喷嘴成品。
(2)球磨工艺：将步骤(1)中所配的物料混合玛瑙球加入到高能球磨机的球磨罐中球磨12小时，其中玛瑙球和物料重量比为40∶1，得到复合粉末；所述的高能球磨机的转速
2
为280rpm，超声波的频率42KHz，超声波的功率230W，超声波的强度1.1W/cm；
(3)混炼工艺，将步骤(2)中所制成的复合粉末与粘结剂一起放入转速为65r/min炼胶机，在温度为155℃的条件下混炼2h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括73重量份的PW、22重量份的LDPE和5重量份的SA；
(4)注射工艺，将步骤(3)中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料在注塑机上注射成形，其中注射温度150℃，模具温度为40℃，注射压力82MPa，保压压力80MPa，注射时间8s，保压时间11s，得到成形的复合材料喷嘴胚体；
(5)脱脂工艺，先对步骤(4)中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成4.5mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到65℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为
4.5h，然后对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经115min升至355℃，保温28min，再经76min升至500℃，保温62min，再经22min升至600℃，保温30min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；
(6)致密化工艺：先对步骤(5)中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为900℃，保温2h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为305MPa，保压时间8min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1550℃，保温时间2.5h，得到复合材料喷嘴成品。
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