本发明涉及一种在硬质合金压力烧结过程中使用的防粘涂料。
背景技术：
硬质合金生产基本流程是将粉料混合，再进行压制成毛坯，然后进行烧结成成品。在压力烧结过程中，毛坯必须摆放在石墨舟皿上面，但如果毛坯直接与舟皿接触，将导致烧结后成品与舟皿粘与一体，从而造成合金产品和舟皿报废。因此必须在舟皿上表面涂刷一层涂料用于隔离硬质合金毛坯与舟皿。现有的涂料只适用于低钴硬质合金产品，在烧结高钴（钴质量分子数在10%以上）产品方面，特别产品单重为40g以上产品，基本存在底部粘舟，变形，颜色发黑的缺陷，因为现有涂料主要成分基本为炭黑、吐温、PEG、正丁醇、去离子水等，单重40g以上放置石墨料盘上产生的压力大，产品与石墨表面接触更紧密，碳黑在烧结过程中，更容易渗入硬质合金毛坯表面，从而导致合金表面出现颜色发黑现象，而钴含量越高，烧结出现液相较多，可能穿过涂料隔离层到产品底部粘舟，进而导致产品变形、粘舟、颜色发黑。甚至可能导致产品报废。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，适用于低钴、高钴硬质合金产品烧结时使用，避免产品颜色发黑与粘舟现象。
为达到上述目的，本发明采用的配方技术方案是：一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，其配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：45-60%；
炭黑：0.008-0.08%；
氧化锆：0.01-0.035%；
乙基纤维：0.001-0.01%；
吐温80：5-20%；
PEG4000：3-15%；
PEG6000：3-15%；
酒精：5-20%；
去离子水：15-35%；
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为50目至80目，氧化锆的目数为200目至300目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的粘度为1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1至1:1.2。
为达到上述目的，本发明采用的产品技术方案是：一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：45-60%；
炭黑：0.008-0.08%；
氧化锆：0.01-0.035%；
乙基纤维：0.001-0.01%；
吐温80：5-20%；
PEG4000：3-15%；
PEG6000：3-15%；
酒精：5-20%；
去离子水：15-35%；
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为50目至80目，氧化锆的目数为200目至300目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1至1:1.2；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为1:2至1:5.5；
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1000℃-1400℃之间，煅烧时间在4-6.5小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，进行搅拌，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌10-30分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制20-30度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，充分搅拌混合，最终获得防粘涂料。
本发明原理是：采用AL2O3砂（50-80目）作为本涂料主要成分，涂刷料盘表面形成一层抗压层，产品在液相烧结时不容位移，同时砂涂料湿润角小，产品不易粘舟、变形；加入炭黑（纯度≥99.8%）是为了有效保证涂料中的碳势需求；加入氧化锆（200目-300目）是中和小部分涂料中的氧，同时填充AL2O3砂间隙，保证料盘表面平整；乙基纤维是作为粘结剂，在涂料配制的第一步配砂过程中使炭黑、氧化锆均匀分布；吐温80是作为润滑剂，使涂刷料盘时能更分散，保证表面平整和光滑；且涂料加入PEG4000、PEG6000两种固砂成型剂，由于PEG6000分子量比PEG4000大，粘性存在差异，涂刷料盘在高温烧结时，PEG4000、PEG6000会先后裂解，PEG4000先裂解，紧接着PEG6000裂解，保证了料盘上成型剂逐步裂解，起到缓冲作用。
由于本发明采用AL2O3砂（40-80目）与其它成分在温度较高的情况下仍然保持一层平面隔离层，承受压力大，烧结能满足多种形状产品烧结要求，同时AL2O3砂在PEG4000、PEG6000混合粘结剂作用下，砂被固定在料盘上不易脱落，料盘晾干后表面形成一层均匀附砂薄膜，摆软坯产品底部不易形成划痕，液相烧结时产品下压面气氛、受力均匀，避免产品底部划痕、变形现象，也避免了高温下合金液相击穿涂料隔离层，从而避免产品粘舟与变形。综上所述，本发明是一种有效避免产品颜色发黑与粘舟现象，同时制作方便，性能稳定，成本低的用于低钴、高钴硬质合金产品烧结涂料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例 1：
一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：50%；
炭黑：0.008%；
氧化锆：0.01%；
乙基纤维：0.002%；
吐温80：5.98%；
PEG4000：3%；
PEG6000：3%；
酒精： 5%；
去离子水：33%。
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为60目，氧化锆的目数为200目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为1:5.5；
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1300℃，煅烧时间在4.15小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，进行搅拌15分钟，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌30分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制25度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3 配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，搅拌50分钟充分混合，最终获得防粘涂料。
实施例 2：
一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：50%；
炭黑：0.015%；
氧化锆：0.01%；
乙基纤维：0.005%；
吐温80：6%；
PEG4000：3%；
PEG6000：3%；
酒精：5%；
去离子水：32.97%。
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为80目，氧化锆的目数为200目至300目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为1:5.495；
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1250℃，煅烧时间在4.56小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，搅拌10分钟，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌30分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制20度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，搅拌20分钟充分混合，最终获得防粘涂料。
实施例 3：
一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：45%；
炭黑：0.007%；
氧化锆：0.012%；
乙基纤维：0.001%；
吐温80：6%；
PEG4000：4%；
PEG6000：4%；
酒精：5.98%；
去离子水：35%。
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为50目，氧化锆的目数为300目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为1:4.375；
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1000℃，煅烧时间在5.16小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，搅拌5分钟，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌10分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制30度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，搅拌20分钟充分混合，最终获得防粘涂料。
实施例 4：
一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：55%；
高纯炭黑：0.007%；
氧化锆：0.012%；
乙基纤维：0.001%；
吐温80：8%；
PEG4000：4%；
PEG6000：4%；
酒精：5%；
去离子水：23.98%。
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为70目，氧化锆的目数为250目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为1:2.99。
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1400℃，煅烧时间在4.01小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，搅拌5分钟，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌10分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制30度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，搅拌20分钟充分混合，最终获得防粘涂料。
实施例 5：
一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：60%；
炭黑：0.007%；
氧化锆：0.012%；
乙基纤维：0.001%；
吐温80：8%；
PEG4000：3%；
PEG6000：3.98%；
酒精：5%；
去离子水：20%。
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为40目-50目，氧化锆的目数为200目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的粘度为1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为约1:1.327；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为约1:2.87。
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1300℃，煅烧时间在4.30小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，进行搅拌15分钟，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌30分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制25度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3 配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，搅拌50分钟充分混合，最终获得防粘涂料。
实施例6：
一种用于硬质合金烧结的防粘涂料，所述防粘涂料的配方组分及重量百分比是：
AL2O3砂：48%；
炭黑：0.06%；
氧化锆：0.012%；
乙基纤维：0.008%；
吐温80：8%；
PEG4000：6%；
PEG6000：5%；
酒精：8%；
去离子水：24.92%。
以上组分中，所述AL2O3砂的目数为50-60目，氧化锆的目数为300目；
所述炭黑的纯度≥99.8%，乙基纤维的粘度为1.5-5mPa·s；
所述PEG4000是分子量为4000的聚乙二醇，而所述PEG6000是分子量为6000的聚乙二醇，且所述PEG4000和PEG6000的重量比例为1:1.2；所述PEG4000、PEG6000配制溶液时PEG4000和PEG6000之和与去离子水的重量比为约1:2.27。
所述防粘涂料的配制工艺如下：
（1）物料预处理
所述AL2O3砂需预先单独采用煅烧工艺处理，煅烧温度控制在1000℃，煅烧时间在5.5小时；
所述PEG4000、PEG6000以及去离子水需预先混合并通过搅拌充分溶解均匀获得PEG4000与PEG6000混合液；
（2）具体配制步骤
第一步：配砂
在容器中按所述配方比例加入AL2O3砂、氧化锆、炭黑以及乙基纤维，搅拌5分钟，充分混合均匀，然后按所述配方比例缓慢加入酒精搅拌10分钟获得AL2O3配砂，接着将AL2O3配砂晾干，晾干温度控制30度；
第二步：配制涂料
在容器中按所述配方比例加入AL2O3配砂、吐温以及PEG4000与PEG6000混合液，搅拌20分钟充分混合，最终获得防粘涂料。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。