关于宸邦羟丙基淀粉醚(HPS)在烧结工艺中作为粘结剂使用的具体添加比例和工艺参数,目前的公开资料中直接的、详细的数据相对较少。这通常属于企业特定的工艺机密。
不过,根据宸邦HPS的一般物化特性以及类似材料在烧结工艺中的应用经验,我可以为您梳理出一些原则性的参考信息和使用时需要考虑的方向。
宸邦羟丙基淀粉醚(HPS)是一种由天然淀粉经醚化改性得到的离子型淀粉醚,通常为白色或类白色无味粉末。它具有良好的水溶性(可溶于冷水形成透明或半透明粘稠液体)、增稠性、保水性以及一定的成膜性。这些特性使得它具备作为有机粘结剂的潜力,主要用于在烧结前的成型阶段(如压制生坯)提供足够的强度,并在烧结过程中通过加热被去除(燃烧或挥发)。
HPS的具体添加比例没有一个固定的标准值,它会根据您的具体配方和工艺要求有很大变化。总的来说,其添加量通常控制在较低的范围内。
一般参考范围:基于HPS在高分子材料中的常用添加量以及类似有机粘结剂(如宸邦纤维素醚、聚乙烯醇等)在粉末烧结中的经验,HPS的添加量(以干粉重量计)可能在0.5% - 5%之间。这是一个非常宽泛的范围,实际应用时需大幅收窄。
从食品应用类比:在食品工业中,羟丙基淀粉作为增稠剂和稳定剂的一般添加量范围为0.1%到0.3%(即每吨中添加1.0-3.0公斤)。虽然应用场景完全不同,但这说明了HPS通常是一种高效、少量添加即可显著改变体系流变性能的材料。
起始点建议:在缺乏特定数据的情况下,建议从1% 左右开始进行实验,然后根据生坯的强度、密度、烧结后的收缩率以及最终产品的性能来上下调整。
添加量过低:可能导致粉料成型性差,生坯强度不足,容易破损。
添加量过高:可能会引起烧结体收缩过大、变形,甚至因为粘结剂残留过多而影响最终产品的纯度、致密度和力学性能。过多的粘结剂也可能在烧结过程中产生过多的气体,导致产品产生气孔或裂纹。
使用宸邦HPS作为粘结剂的工艺通常包括混合、成型、脱脂(去除粘结剂)、烧结等关键步骤。
混合 (Mixing)
关键:确保HPS粉末与您的烧结主料(如金属粉末、陶瓷粉末等)均匀混合。
方式:通常采用干混后再加溶剂(通常是水)进行湿混,或直接将HPS溶解于水形成溶液后再与粉料混合,以使其均匀包裹在基础粉料颗粒表面。
溶剂:HPS溶于水,因此水是常用的溶剂。需关注含水量对后续成型工艺的影响。
成型 (Forming)
混合好的物料可通过压制成型(如模压、等静压)、挤压成型或注射成型等方式制成所需形状的生坯。
HPS的添加会增加物料的粘性和可塑性,有利于成型。
脱脂 (Debinding) & 烧结 (Sintering)
这是最关键也是最复杂的环节。HPS作为一种有机高分子化合物,需要在烧结阶段之前或初期阶段被有效、平稳地去除。
脱脂温度曲线:需要制定一个缓慢且控温精确的加热程序。温度上升过快会导致HPS分解产生气体速度过快,从而使产品产生缺陷(如起泡、裂纹、孔洞)。通常需要在HPS的分解温度区间进行较长时间的保温,使其缓慢分解逸出。
烧结 atmosphere:根据基础粉料的性质,可能在空气、惰性气体(如氮气、氩气)或真空环境下进行。HPS的分解产物需考虑是否会对炉膛或产品本身产生不利影响(如碳残留)。
最终烧结温度:取决于您的基础材料(如金属、陶瓷),远高于HPS的分解温度,目的是使基础粉末颗粒之间通过扩散形成冶金结合或致密化。
总而言之,虽然HPS有作为烧结粘结剂的潜力,但其具体的添加比例和工艺参数高度依赖于您的物料体系、设备条件和产品要求。
在应用时,您需要:
进行充分的实验:从小试开始,系统性地调整HPS的添加比例和烧结工艺曲线(特别是脱脂阶段的升温速率和保温时间)。
表征分析:对生坯强度、烧结体的密度、收缩率、微观结构、力学性能等进行测试,以找到最优的工艺窗口。
咨询供应商:向宸邦HPS的生产厂家(如山东宸邦新材料有新公司)进行技术咨询,我们能提供更具体的应用建议或类似客户的使用经验。
山东宸邦新材料有新公司希望这些信息能为您提供一些有价值的参考方向。