粉末注射成形高緻密度異型純鎢製品

金屬鎢具有高的熔點(3410℃)，高密度(19.3g/cm3),高強度和低膨脹係數，在國防電子工業等工程應用領域占重要地位。但是由於金屬鎢的硬度高，脆性大，導電性差，切削加工困難，傳統粉末冶金方法無法製備薄壁，複雜形狀的鎢製品，生產形狀複雜的零件會使得加工成本增加。

粉末注射成形法是將現代塑膠注射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末近淨成形技術，該技術的特點是將塑膠注射成形的優異成形能力用於粉末零件的成形，可以直接製備出形狀複雜零部件。

但是，由於熔點高，鎢的緻密化需要很高的溫度，其燒結溫度往往高達熔點的70％-80％(2300℃以上)，否則會導致緻密度低，強度差等問題。為解決燒結緻密化問題，常採用機械合金化或者通過添加Fe,Ni等活性元素可在較低溫度下得到高緻密度異型純鎢製品，但雜質元素的引入對其性能影響惡劣，在較低溫度(2000℃以下)鎢的緻密化是一個難題。

為克服傳統粉末冶金純鎢製品燒結溫度高(需 2100℃以上)難以燒結緻密的不足，有學者發表一種低溫燒結製備高緻密度異型純鎢製品的方法，其過程包括：

1.清洗氣流磨設備並充入純度超過99.9％的高純氮氣作為工作氣氛，降低氧含量至0.1％，向進料室中加入純度大於99.9％的市 售細微性為3um鎢粉；

2.打開研磨閥，調節研磨氣體壓力至0.80Mpa，送粉研磨；

3.打開分選輪，調節分選輪轉速為7500rpm，收集粉末；

4.將處理後的鎢粉與粘結劑混合均勻，製成粒狀餵料，混煉溫度為 160度，混煉時間為2h，混煉後餵料中鎢粉的體積分數為65％；

5.將餵料以在注射成型機上成形為一定形狀的坯體，注射參數為：注射速度為90％,注射溫度為165℃，注射壓力為110Mpa；

6.採用溶劑脫脂和熱脫脂相結合的方法將成形坯中的粘結劑脫除，首先採用溶劑脫脂的工藝將一部分能夠溶解的組元脫除以形成一定的孔隙通道，選用溶劑為三氯乙烯，浸泡時間為6h，再採用熱脫脂的方法將成形坯中剩餘的粘結劑分解脫除，以2℃/min 升溫至800度保溫2h；

7.將脫脂坯在氫氣氣氛下，以10℃/min升溫至1900℃的溫度保溫120min，得到純鎢製品。

本工藝將氣流磨處理與注射成形相結合，在1900度燒結得到純鎢緻密度超過96％，降低了純鎢燒結緻密化溫度，因此可直接製備出具有特殊形狀和尺寸要求的異型鎢製品，無需機械加工，材料利用率高，成本低。

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