添加石蜡有机粘合剂在优化玄武岩-不锈钢复合粉末的成型性能方面起着至关重要的作用。 它的作用是通过涂覆细小颗粒来增加颗粒间的内聚力，这对于稳定烧结前的形态至关重要。这个过程使得松散的粉末能够被压制成在搬运过程中能保持其完整性的形状。
粘合剂通过在颗粒表面形成粘性薄膜，将松散的混合物转化为可加工的介质，从而显著提高生坯强度，防止脱模过程中的坍塌或开裂。
颗粒内聚的力学原理
创建粘性界面
石蜡通过在细小的玄武岩和不锈钢颗粒表面形成一层薄膜来发挥作用。这层薄膜充当了材料之间的临时粘合桥。
如果没有这层薄膜，不同的颗粒将缺乏必要的表面张力来相互粘附。粘合剂引入了将混合物结合在一起所需的颗粒间内聚力。
促进颗粒重排
在干压阶段，粉末必须被压制成特定的形状。粘合剂通过允许颗粒在压力下移动和重新排列来帮助这一过程。
这种重排对于在模具内实现均匀密度至关重要。它确保压力有效地分布在复合材料上。
确保生坯完整性
提高生坯强度
粘合剂改善的主要指标是“生坯强度”。这指的是压实粉末在烧结或烧结之前的机械强度。
生坯强度高的压坯可以支撑自身的重量并保持其尺寸。这种稳定性对于从压机到炉子的过渡至关重要。
防止加工缺陷
粉末冶金中的最高风险之一是在“脱模”或零件从压机中取出时发生损坏。
石蜡粘合剂确保压坯足够坚固，能够承受脱模的机械应力。这直接防止了常见的缺陷，如碎裂、开裂或完全结构坍塌。
理解工艺变量
剂量的重要性
参考资料强调，只需要“少量”粘合剂，例如 0.6 wt.%，就可以达到这些效果。目标是形成一层薄膜，而不是饱和粉末。
使用正确的比例对于平衡内聚力与粉末的物理体积至关重要。粘合剂严格作为一种加工助剂，以确保生坯的几何完整性。
成功制备复合材料的策略
为了有效地在玄武岩-不锈钢复合材料中使用石蜡粘合剂，请考虑以下目标：
- 如果您的主要重点是减少缺陷： 依靠粘合剂增加内聚力，特别是防止脱模过程中的开裂。
- 如果您的主要重点是几何稳定性： 使用粘合剂促进颗粒重排，确保生坯在搬运过程中保持其精确形状。
通过充当临时粘合剂，石蜡确保您的复合粉末成功地从松散的聚集体转变为稳定、无缺陷的固体。
总结表：
| 功能 | 机制 | 益处 |
|---|---|---|
| 颗粒内聚 | 在颗粒表面形成薄的粘合膜 | 增加颗粒间的结合强度 |
| 颗粒重排 | 减少干压过程中的摩擦 | 实现均匀的密度和形状 |
| 生坯强度 | 提供临时的结构完整性 | 防止成型后开裂和坍塌 |
| 脱模支撑 | 吸收取出过程中的机械应力 | 消除零件取出过程中的缺陷 |
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参考文献
- Vladimir Pavkov, Branko Matović. Novel basalt-stainless steel composite materials with improved fracture toughness. DOI: 10.2298/sos220429002p
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
