注射成形kovar合金脱脂工艺的研究

《注射成形kovar合金脱脂工艺的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第14卷专辑3中国有色金属学报2004年10月Vol·14S3TheChineseJournalofNonferrousMetals0ct．2004文章编号：1004—0609(2004)S3—0045—05注射成形Kovar合金脱脂工艺的研究秦明礼1，曲选辉1’2，段柏华2，汤春峰2，罗铁钢t(1．北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083；2．中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙410083)摘要：采用蜡基多‘聚物为粘结剂体系，研究了注射成形Kovar合金的脱脂工艺。以喂料的热分析结果为指导，制定出合理的热脱脂工艺，对于6mmX6mm×50mm的

2、注射坯，总共热脱脂时间约为18h。采用三氯乙烯为有机溶剂，研究了注射坯的溶剂脱脂工艺，在脱脂温度为40℃，溶剂脱脂6h后，粘结剂的脱除率可达54％。利用注射成形工艺可以制备出热膨胀系数为(4．5～6．0)×10“K1(25～450℃)，气密性小于1．2×10一。Pa．ms．S“的封装盒体。关键词：注射成形；Kovar合金；脱脂工艺Studyondebindingprocessformetalinjectionmolding(MIM)ofKovaralloyQINMing—lil，QUXuan—huil’2，DUANBo—hua2，TANGChun—fen92，

3、LUOTie—gan91(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering．UniversityofScienceandTechnologyofBeijing，Beijing100083，China；2．StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：Thedebindingprocessofmetalinjectionmodding(MIM)ofkovaralloywasstudiedwithaw

4、ax-basedpolymerasbinders．Asuitablethermaldebindingprocesswassetupbasedonthethermalanalysisofthefeedings，andthewholethermaldebindingprocessneededabout18hfor6mmrX6mm×50mmgreenbars．ThesolventdebindingprocesswasstudiedwithtrichIoroethylene(CH2C13)assolvent．Thelossrateofbinderswasabout54

5、％aftersolventdebindingat40℃for6h．Thepackageboxeswithaveragethermalexpansioncoefficientof(4．5—6．O)X10—6K一1(25—450℃)，leakageratelowerthan1．2×10—9Pa·m3·s一1couldbeproducedbypowderinjectionmoldingprocess．Keywords：metalinjectionmolding(MIM)；Kovaralloy；debindingprocessKovar合金由于有良好的电、磁和力学性能

6、，并在一定温度范围内具有与硬玻璃和陶瓷相匹配的热膨胀系数，被广泛用作大功率微波器件中的封装盒体[1·2。。传统的Kovar合金封装盒体的生产工艺为机加和冲压工艺，但由于冷加工变形量大，生产的盒体存在着在各方向上的热膨胀性能差异较大、产品性能一致性差的缺点，另外冲压工艺无法生产带多台阶和横孔的盒体，后续机加工周期长、费材大，生产成本很高。这些问题已严重地影响了大功率微波器件的发展和应用[3“]。粉末冶金工艺在材料制备中能够比较容易的实现材料成分、组织和性能的精确控制。粉末注射成形是世界上目前最热门的材料成形技术之_，特别适合薄壁、复杂形状零件的近终形生产。因此，

7、将粉末注射成形技术应用在Kovar合金封装盒体的材料制备和零件生产中，可望彻底解决目前面临的困难，并成为一条达到高性能、高效率和低成本的生产途径[5吨]。在注射成形工艺中，由于成形的需要，一般加入了40％～60％的石蜡、热塑性树脂等有机物作为粘结剂，这些粘结剂在烧结前必须脱除干净，即进行脱脂。脱脂是注射成形工艺中极为关键的一环，不适当的脱脂工艺会导致多种脱脂缺陷如开裂、起泡、变形等的发生，这不仅会降低整个生产工序中的成品率，还会进一步影响到坯体的完好烧结。粘结剂的脱除工艺与粘结剂的成分、喂料的装载量、粉末颗粒形貌、坯体形状以及尺寸等均有关系。本中国有色金属学报

8、2004年10月研究中以以一种蜡基多聚