專利名稱：制備過(guò)渡金屬碳化物、鐵族金屬或其混合物的可壓制粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過(guò)渡金屬碳化物、鐵族金屬或其混合物的可壓制粉末。特別地，本發(fā)明涉及與Co混合的WC的可壓制粉末。
通常，燒結(jié)碳化鎢部件由與有機(jī)粘結(jié)劑例如蠟混合的WC和Co的粉末經(jīng)隨后的壓制和燒結(jié)來(lái)制備。加入該粘結(jié)劑有助于例如由該粉末制成的部件的流動(dòng)性和粘結(jié)性。為了確保獲得均勻的混合物，WC、Co和粘結(jié)劑一般在液體中混合(例如球磨或碾磨)。所述液體通常是可燃溶劑，例如庚烷，以便降低例如在水或空氣中混合時(shí)WC脫碳和WC和Co吸收氧的傾向性。因?yàn)閃C的脫碳和過(guò)多氧的引入造成在燒結(jié)碳化物中形成通常引起強(qiáng)度降低的所不希望的相，所以必須避免。
令人遺憾地，可燃溶劑的使用需要許多安全、環(huán)境和健康方面的防護(hù)措施，從而導(dǎo)致制備可壓制粉末需要非常高的成本。為了避免一些這樣的問(wèn)題，直徑大于約1微米的WC顆粒與鈷和粘結(jié)劑在水中混合或球磨(US專利號(hào)4,070,184；4,397,889；4,478,888；4,886,638；4,902,471；5,007,957和5,045,277)。幾乎所有的這些方法需要WC粉末僅與有機(jī)粘結(jié)劑混合，并隨后加熱該混合物直至在水中與Co球磨之前粘結(jié)劑熔化并涂覆所有的WC顆粒。
小的WC顆粒(例如直徑小于0.5微米)現(xiàn)已被用于提高燒結(jié)碳化鎢部件的強(qiáng)度和硬度。然而，因?yàn)閃C粉末的比表面積(平方米/克)增大，所以避免氧吸收變得更困難。因此，使用這些小顆粒往往導(dǎo)致需要更長(zhǎng)的研磨時(shí)間以確保WC和Co均勻混合，從而加重氧吸收問(wèn)題。因?yàn)檫@些問(wèn)題，這些細(xì)粉末通常總是在溶劑例如庚烷中加工。
因此，希望提供一種制備可壓制粉末的方法，該方法避免了現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，例如一或多個(gè)上述那些問(wèn)題。
本發(fā)明第一方面是制備可壓制粉末的方法，該方法包括在基本上脫氧的水中使選自過(guò)渡金屬碳化物和過(guò)渡金屬的第一粉末和選自(ⅰ)由過(guò)渡金屬碳化物、過(guò)渡金屬或它們的混合組成的第二粉末；(ⅱ)有機(jī)粘結(jié)劑和(ⅲ)它們的混合物的附加組分混合，并干燥該已混合的混合物以形成可壓制粉末，其中第二粉末在化學(xué)上不同于第一粉末。這里，化學(xué)上的不同是指第一粉末具有不同的化學(xué)性質(zhì)。示例性的實(shí)例包括混合物(1)WC和W，(2)WC和Co，(3)WC和VC，(4)WC和W2C，(5)WC和Cr3C2和(6)Co和Ni。
本發(fā)明的第二方面是通過(guò)第一方面的方法制備的可壓制粉末。本發(fā)明的最后一方面是由第二方面的可壓制粉末制備的致密體。
令人驚奇地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)在基本上脫氧水中、過(guò)渡金屬碳化物(例如WC)、過(guò)渡金屬(例如Ni、Co和Fe)以及它們的混合物可以長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行混合，但不會(huì)比例如在庚烷中混合時(shí)吸收更多的氧。因此，本發(fā)明的致密成型部件具有與由在庚烷中混合獲得的粉末制備的部件相同的性能，而無(wú)需任何進(jìn)一步的加工和處理(例如在WC-Co體系中加入碳)。這點(diǎn)甚至在使用亞微米WC粉末、Co或它們混合物時(shí)也得以證實(shí)。
該方法包括使第一粉末與附加組分在基本上脫氧的水中混合。在實(shí)施該方法中，關(guān)鍵在于水是基本上脫氧的，這樣避免在研磨期間吸收氧。這里，基本上脫氧的水表示水中溶解的氧量至多是約2.0毫克/升(mg/L)。優(yōu)選溶解氧的量至多是約1毫克/升，更優(yōu)選至多是約0.5毫克/升，更優(yōu)選至多是約0.1毫克/升和最優(yōu)選至多是約0.05毫克/升。同樣適合的溶解氧含量是溶解的氧含量低于Corning 312型溶解氧檢測(cè)儀(Corning Model 312 Dissolved Oxygen Meter)的檢測(cè)極限(Corning Inc.,Scientific Div.,Corning,NY)。
水通常在混合之前通過(guò)(ⅰ)加入脫氧混合物，(ⅱ)使基本上無(wú)氧的氣體鼓泡通過(guò)水或(ⅲ)它們相結(jié)合來(lái)脫氧。優(yōu)選水通過(guò)使基本上無(wú)氧的氣體鼓泡通過(guò)水來(lái)脫氧，這樣使脫氧化合物例如可能對(duì)由可壓制粉末制備的成型部件的致密化的不利影響降低至最低。適合氣體的實(shí)例包括氮、氫、氦、氖、氬、氪、氙、氡或它們的混合物。更優(yōu)選氣體是氬或氮。最優(yōu)選氣體是氮?dú)?。如果使用，有效的脫氧化合物的?shí)例包括那些描述在US專利號(hào)4,269,717；5,384,050；5,512,243和5,167,835中描述的，這些專利在此引入以供參考。優(yōu)選的脫氧化合物包括肼和碳酰肼(以商標(biāo)ELIMIN-OX獲得，Nalco Chemical Company，Naperville，IL)。
基本上脫氧的水優(yōu)選使用蒸餾水和去離子水形成，更優(yōu)選該水是高純度的液相色譜法(HPLC)級(jí)水，可由FisherScientific，Pittsburgh，PA獲得。水的pH值可以是任何pH值，但優(yōu)選pH是堿性。更優(yōu)選水的pH至少是8至最高10。pH可以通過(guò)加入無(wú)機(jī)酸或堿例如硝酸或氨來(lái)改變。
第一粉末是過(guò)渡金屬碳化物或過(guò)渡金屬粉末。當(dāng)?shù)谝环勰┦沁^(guò)渡金屬碳化物時(shí)，它可以是任何過(guò)渡金屬碳化物，但是優(yōu)選第一粉末是鈦、釩、鉻、鋯、鈮、鉬、鉿、鉭、鎢的碳化物或它們的混合物。最優(yōu)選第一粉末是碳化鎢。
當(dāng)?shù)谝环勰┦沁^(guò)渡金屬時(shí)，它可以是任何過(guò)渡金屬，但是優(yōu)選是錳、鐵、鈷、鎳、銅、鉬、鉭、鎢、錸或它們的混合物。更優(yōu)選第一粉末是鐵、鈷、鎳或它們的混合物。最優(yōu)選第一粉末是鈷。
第一粉末可以是適于通過(guò)粉末冶金法制備致密部件的任何尺寸。然而，第一粉末的平均顆粒尺寸優(yōu)選至多約25微米，更優(yōu)選至多約10微米，更優(yōu)選至多約1微米，最優(yōu)選至多約0.5微米至大于0.001微米。
第一粉末與選自(ⅰ)由過(guò)渡金屬碳化物、過(guò)渡金屬或它們的混合物組成的第二粉末；(ⅱ)有機(jī)粘結(jié)劑和(ⅲ)它們的混合物的附加組分混合，其中當(dāng)?shù)诙M分由第二粉末組成時(shí)，第二粉末如上所述與第一粉末在化學(xué)上是不同的。
如果存在，第二粉末可以由任何過(guò)渡金屬碳化物組成，但優(yōu)選過(guò)渡金屬碳化物是上述第一粉末的優(yōu)選碳化物之一。如果存在，第二粉末可以由任何過(guò)渡金屬組成，但優(yōu)選過(guò)渡金屬是上述第一粉末的優(yōu)選過(guò)渡金屬之一。第二粉末，如果存在，可以是適用于通過(guò)粉末冶金法制備致密體的任何尺寸，但優(yōu)選其尺寸與上述第一粉末的優(yōu)選尺寸類似。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，第一粉末是過(guò)渡金屬碳化物和第二粉末是過(guò)渡金屬。在該實(shí)施方案中，過(guò)渡金屬碳化物的含量通常是第一和第二粉末總重量的約99至10重量％。更優(yōu)選待混合粉末(例如第一和第二粉末)是上述優(yōu)選過(guò)渡金屬碳化物之一和鐵、鈷、鎳或它們的混合物的混合物。更優(yōu)選待研磨粉末是優(yōu)選的過(guò)渡金屬碳化物至少之一和鈷的混合物。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，待研磨粉末由WC和Co組成。在更加優(yōu)選的實(shí)施方案中，待研磨粉末由亞微米WC和Co組成。在最優(yōu)選實(shí)施方案中，該粉末由亞微米WC和亞微米Co組成。
如果存在，有機(jī)粘結(jié)劑可以是任何與無(wú)任何有機(jī)粘結(jié)劑的粉末相比適合于在模具中壓制之后增強(qiáng)壓制粉末粘結(jié)性的有機(jī)粘結(jié)劑。該粘結(jié)劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，例如蠟、聚烯烴(例如聚乙烯)、聚酯、聚乙二醇、聚氧乙烯、淀粉和纖維素。優(yōu)選有機(jī)粘結(jié)劑是不溶于水的蠟。優(yōu)選粘結(jié)劑包括平均分子量是400至4600的聚氧乙烯、平均分子量是500至2000的聚乙烯蠟、石蠟、微晶蠟和它們的混合物、通常，有機(jī)粘結(jié)劑的含量是粉末和有機(jī)粘結(jié)劑總量的0.1至10重量％。
當(dāng)有機(jī)粘結(jié)劑是不溶于水的有機(jī)粘結(jié)劑(例如石蠟、微晶蠟或它們的混合物)時(shí)，優(yōu)選粘結(jié)劑在與粉末混合之前乳化在脫氧水中或者以水乳液形式作為粘結(jié)劑加入。乳化水可以包括少量溶解氧，只要脫氧水的總?cè)芙庋趿坎怀^(guò)前面描述的量。優(yōu)選乳化水中溶解氧的量是與基本上脫氧水中存在的量相同或更少。
在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法包括使基本上脫氧水、WC粉末、Co和上述有機(jī)粘結(jié)劑混合。WC優(yōu)選具有亞微米顆粒尺寸。Co優(yōu)選具有亞微米顆粒尺寸。有機(jī)粘結(jié)劑優(yōu)選是石蠟。更優(yōu)選有機(jī)粘結(jié)劑是以水乳液形式提供的石蠟。
根據(jù)第一粉末和附加組分，可以使用腐蝕抑制劑例如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些(例如在鍋爐、機(jī)械加工和熱交換方法中使用的緩蝕劑)。如果加入，腐蝕抑制劑應(yīng)該是一種例如不會(huì)阻礙由可壓制粉末壓制的部件的致密性的腐蝕抑制劑。優(yōu)選腐蝕抑制劑不包括堿金屬、堿土金屬、鹵素、硫或磷。腐蝕抑制劑的實(shí)例包括描述在US專利號(hào)3,425,954；3,985,503；4,202,796；5,316,573；4,184,991；3,895,170和4,315,889中的那些。優(yōu)選腐蝕抑制劑包括苯并三唑和三乙醇胺。
混合可以采用任何適合的方法進(jìn)行，例如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些。實(shí)例包括采用研磨介質(zhì)研磨、采用膠體磨研磨、采用超聲攪拌混合、采用高剪切力漿式混合機(jī)混合或這些方式的組合。優(yōu)選混合通過(guò)采用研磨介質(zhì)研磨例如球磨和碾磨來(lái)進(jìn)行。當(dāng)采用研磨介質(zhì)研磨上，優(yōu)選研磨介質(zhì)不會(huì)加入其含量造成例如由可壓制粉末制備的成型部件的致密化延緩的雜質(zhì)。例如，優(yōu)選在研磨粉末由WC和Co組成時(shí)使用燒結(jié)碳化鎢-鈷介質(zhì)。
當(dāng)混合時(shí)，以任何便利的順序?qū)⒌谝环勰┖透郊咏M分加入脫氧水中。例如首先可以將有機(jī)粘結(jié)劑涂覆在第一粉末顆粒上，如美國(guó)專利號(hào)4,397,889；4,478,888；4,886,638；4,902,471；5,007,957和5,045,277中描述的，其在此引入以供參考。優(yōu)選將欲混合的有機(jī)粘結(jié)劑和粉末(例如第一粉末或第一粉末和第二粉末)分開加入脫氧水中。
混合時(shí)使用的水量一般是這樣的，即該含量獲得的料漿的固體(例如粉末或粉末混合物和有機(jī)粘結(jié)劑)含量是約5至約50體積％。混合時(shí)間可以是任何足以形成粉末和有機(jī)粘結(jié)劑的均勻混合物的時(shí)間。通常混合時(shí)間是1小時(shí)至幾天。
在研磨之后，將料漿干燥成可壓制粉末。料漿可以通過(guò)任何適合的技術(shù)，例如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些來(lái)干燥。優(yōu)選的方法包括噴霧干燥、冷凍干燥、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和鍋焙烤。更優(yōu)選的干燥方法是噴霧干燥。干燥優(yōu)選在非氧化氣氛下進(jìn)行，例如無(wú)氧氣的氣體(例如氮、氬、氦或它們的混合物)或真空。優(yōu)選氣氛是氮?dú)?。干燥的溫度通常是有機(jī)粘結(jié)劑例如不會(huì)過(guò)多蒸發(fā)或分解的溫度。干燥時(shí)間可以是任何足以充分干燥粉末以使粉末被壓制成成型部件的時(shí)間。
然后，通過(guò)已知成型技術(shù)例如單軸壓制、軋制和等靜壓壓制將可壓制粉末成型為成型體。然后成型部件可以通過(guò)適合的技術(shù)例如那些現(xiàn)有技術(shù)中已知的技術(shù)脫除粘結(jié)劑，隨后通過(guò)適合的技術(shù)例如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些致密化以形成致密體。脫除粘結(jié)劑的實(shí)例包括在真空和惰性氣氛下加熱至足以使所有的有機(jī)粘結(jié)劑從成型部件中基本上揮發(fā)或分解出的溫度。致密化技術(shù)的實(shí)例包括無(wú)壓燒結(jié)、熱壓、熱等靜壓、快速各向均勻壓制、真空燒結(jié)和爆炸壓制。
致密成型體的密度通常至少是理論密度的約90％。更優(yōu)選致密成型體的密度至少是理論密度的約98％，最優(yōu)選至少是理論密度的約99％。
下面是本發(fā)明范圍中的特定實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例。特定實(shí)施例僅出于說(shuō)明的目的，絕不是對(duì)這里描述的本發(fā)明的限制。
實(shí)施例實(shí)施例1首先，在約24小時(shí)內(nèi)使氮?dú)夤呐荽┻^(guò)約1升的HPLC水(其電阻是18兆歐姆，溶解氧濃度是約8.0毫克/升)形成經(jīng)Corning 312型溶解氧檢測(cè)儀(Corning Inc.,Scientific Div.,Corning,NY)測(cè)定溶解氧濃度是零的脫氧水。然后手工使50克Dow的超細(xì)WC(The DowChemical Co.,Midland MI)和5.6克Starck特別細(xì)級(jí)的鈷粉末(H.C.Starck Co.,鈷金屬粉末Ⅱ-特別細(xì)級(jí)鈷，Goslar,Germany)與50毫升脫氧水混合形成料漿。Dow超細(xì)WC粉末的表面積是1.8平方米/克，碳含量是6.09重量％，氧含量是0.29重量％。鈷粉末的平均顆粒尺寸是1.1微米，氧含量是1.06重量％。在水中混合之前，50克WC和5.6克鈷相結(jié)合的氧含量是0.36重量％。周期性地?cái)嚢枇蠞{24小時(shí)。然后在流動(dòng)的氮?dú)夥障略?0℃干燥脫水。這種干燥的混合粉末中氧含量是0.44重量％(參見(jiàn)表1)。
氧含量采用“LECO”TC-136氧測(cè)定儀測(cè)定。
實(shí)施例2采用實(shí)施例1中描述的相同步驟制備料漿并干燥，但是在50毫升脫氧水中加入苯并三唑(Aldrich Chemical Company Inc.,Milwaukee,WI)以獲得0.02摩爾的苯并三唑溶液。干燥混合粉末的氧含量列于表1中。
對(duì)比實(shí)施例1采用實(shí)施例1中描述的相同步驟制備料漿并干燥，但是使用庚烷代替脫氧水。干燥混合粉末的氧含量列于表1中。
對(duì)比實(shí)施例2采用實(shí)施例1中描述的相同步驟制備料漿并干燥，但是使用HLPC水(即未脫氧的水)代替脫氧水。HLPC水包含約8毫克/升溶解氧。干燥混合粉末的氧含量列于表1中。
對(duì)比實(shí)施例3采用實(shí)施例2中描述的相同步驟制備料漿并干燥，但是使用HLPC水代替脫氧水。干燥混合粉末的氧含量列于表1中。
與對(duì)比實(shí)施例2相比，實(shí)施例1表明，與在含氧水中混合的粉末相比，脫氧水降低了在水中混合的WC和Co粉末的氧吸收。甚至在這些粉末在含苯并三唑的充氧水中混合時(shí)也是這種情況(實(shí)施例1對(duì)照對(duì)比實(shí)施例3)。最終，實(shí)施例2與對(duì)比實(shí)施例1表明，這些粉末，當(dāng)在含苯并三唑(即腐蝕抑制劑)的脫氧水中混合時(shí)，不吸收氧或氧的吸收與在庚烷中混合的這些粉末的氧吸收相同。
表1加工條件和混合粉末的氧含量
實(shí)施例3在氮?dú)夥罩?，在不銹鋼球磨機(jī)(裝入一半直徑是3/16英寸的球狀燒結(jié)碳化鎢介質(zhì))中加入93.5重量份(pbw)Dow的超細(xì)WC粉末、6pbw的Starck的特別細(xì)級(jí)Co、0.5pbw碳化釩(Trintech InternationalInc.,Twinsberg,OH)和能夠產(chǎn)生1pbw石蠟的石蠟乳液(Hydrocer EP91emulsion,Shamroch Technologies,Inc.Newark,NJ)。如實(shí)施例1所述，加入的脫氧水量應(yīng)形成固體濃度是約8體積％的料漿。將料漿球磨約24小時(shí)。經(jīng)通過(guò)325目篩將料漿從研磨介質(zhì)中分離出，然后在100℃下在氮?dú)庀赂稍锪蠞{18小時(shí)。在干燥之后，使粉末過(guò)60目篩以形成可壓制粉末。
將約15克可壓制粉末在直徑是0.75英寸的單軸模具中在22000磅/平方英寸下壓制成直徑是0.75英寸、厚度是0.3英寸的成型體。在真空下，在1380℃下燒結(jié)該成型體1小時(shí)以形成致密成型體。致密成型體的性能列于表2中。
實(shí)施例4按照實(shí)施例3描述的方法制備可壓制粉末、成型體和致密成型體，但是在料漿中加入0.6pbw苯并三唑。致密成型體的性能列于表2中。
對(duì)比實(shí)施例4按照實(shí)施例3描述的方法制備可壓制粉末、成型體和致密成型體，但是使用HLPC水(即未脫氧的水)代替HLPC脫氧水。致密成型體的性能列于表2中。
對(duì)比實(shí)施例5按照實(shí)施例4描述的方法制備可壓制粉末、成型體和致密成型體，但是使用HLPC水(即未脫氧的水)代替HLPC脫氧水。致密成型體的性能列于表2中。
表2加工條件和致密成型體的性能
*Hydrocer EP91 emulsion,Shamroch Technologies,Inc.Newark,NJ通常，在庚烷中加工和在與表2的實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例相同的條件下燒結(jié)的WC/Co燒結(jié)碳化物致密體可接受的磁飽和度是約135至151emu/g。該范圍中的磁飽和度表明燒結(jié)WC/Co體具有合適的碳平衡，并且應(yīng)該表現(xiàn)出最希望的機(jī)械性能。低的飽和度表明WC/Co的碳不足，將導(dǎo)致具有低的機(jī)械性能。因此，實(shí)施例3和實(shí)施例4表明，使用脫氧水(有或無(wú)腐蝕抑制劑)導(dǎo)致WC/Co致密體具有與使用庚烷加工獲得的致密體相同的性能。同樣，在含氧的水中加工的致密體導(dǎo)致WC/Co燒結(jié)碳化物致密體的碳含量不足。
下面的實(shí)施例表明本發(fā)明用于在使用脫氧水和苯并三唑腐蝕抑制劑的含水環(huán)境中加工鈷粉末金屬的應(yīng)用。
實(shí)施例5將5.6克具有約1.0重量％的正常氧含量(通過(guò)“LECO”TC-136氧測(cè)定儀測(cè)定)的Starch特別細(xì)級(jí)鈷粉末與50毫升HLPC水(電阻是18兆歐姆和溶解氧含量是約8.0毫克/升)混合，然后在24小時(shí)內(nèi)周期性攪拌。然后在40℃下在流動(dòng)的氮?dú)夥障赂稍锓勰┗旌衔铩Ｈ缓笸ㄟ^(guò)LECO分析儀測(cè)定干燥粉末的氧含量是2.10重量％。氧含量的提高導(dǎo)致鈷和含水環(huán)境之間的反應(yīng)。對(duì)于需要水加工的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這樣的鈷的氧吸收量是不希望的。
實(shí)施例6
按照實(shí)施例5中的步驟制備在水混合物中的鈷粉末，其中使用脫氧HLPC水(電阻是18兆歐姆和溶解氧含量是約0毫克/升)。HLPC水是通過(guò)在24小時(shí)內(nèi)使氮?dú)夤呐萃ㄟ^(guò)水來(lái)脫氧的。在根據(jù)實(shí)施例5干燥粉末混合物之后，通過(guò)LECO分析儀測(cè)定的殘余氧含量是約1.75重量％。與實(shí)施例5的結(jié)果相比，通過(guò)從含水環(huán)境中除去溶解氧可以降低鈷吸收的氧含量。
實(shí)施例7按照實(shí)施例6中的步驟制備在水混合物中的鈷粉末，其中在加入鈷之前在脫氧水中加入一定量的腐蝕抑制劑苯并三唑以獲得0.02M的苯并三唑溶液。根據(jù)實(shí)施例5干燥粉末混合物之后，鈷的殘余氧含量是約0.94重量％。該結(jié)果表明脫氧水和苯并三唑相結(jié)合可以在含水環(huán)境中加工鈷，而無(wú)任何氧吸收。
實(shí)施例8通過(guò)噴霧干燥含鈷、脫氧水、苯并三唑和石蠟的水料漿來(lái)制備粒狀的上蠟的鈷粉末。鈷料漿由下面的方法制備1)通過(guò)氮?dú)夤呐萃ㄟ^(guò)水使HPLC水脫氧，2)在HPLC水中加入苯并三唑，然后機(jī)械攪拌，3)將水溶液的溫度升至高于蠟的熔化溫度，4)在水溶液中加入石蠟，并充分?jǐn)嚢瑁?)加入足夠的鈷粉末(通過(guò)熱重分析法(TGA)測(cè)定氧含量是約0.2重量％)以使固體含量達(dá)到約70重量％。在該混合物中使用的苯并三唑腐蝕抑制劑和石蠟的加入量以料漿中鈷含量計(jì)分別是0.3重量％和2.0重量％。將鈷料漿的溫度降低至低于蠟的熔化溫度。然后噴霧干燥料漿以形成粒狀的可流動(dòng)的鈷產(chǎn)物。含水的噴霧干燥的鈷粉末的氧含量處于0.3重量％的級(jí)別(按照TGA方法測(cè)定)。粒狀、可流動(dòng)鈷產(chǎn)物的附加特征是與初始鈷粉末相比在粉末處理期間產(chǎn)生的粉塵量明顯降低。
權(quán)利要求
1．制備可壓制粉末的方法，該方法包括[Ⅰ]在基本上脫氧的水中使[A]選自過(guò)渡金屬碳化物和過(guò)渡金屬的第一粉末和[B]選自(ⅰ)由過(guò)渡金屬碳化物、過(guò)渡金屬或它們的混合物組成的第二粉末；(ⅱ)有機(jī)粘結(jié)劑和(ⅲ)它們的混合物的附加組分混合，并[Ⅱ]干燥該已混合的混合物以形成可壓制粉末，其中第二粉末在化學(xué)上不同于第一粉末。
2．權(quán)利要求1的方法，其中第一粉末由碳化鎢組成和附加組分由鈷組成。
3．權(quán)利要求1的方法，其中所述混合通過(guò)采用研磨介質(zhì)的研磨進(jìn)行。
4．權(quán)利要求1的方法，其中在脫氧水中單獨(dú)加入有機(jī)粘結(jié)劑。
5．權(quán)利要求1的方法，其中在研磨之前通過(guò)(ⅰ)加入脫氧化合物，(ⅱ)使無(wú)氧的氣體鼓泡通過(guò)水或(ⅲ)它們相結(jié)合使水脫氧。
6．權(quán)利要求5的方法，其中通過(guò)使無(wú)氧氣體鼓泡通過(guò)水使水脫氧。
7．權(quán)利要求1的方法，其中在脫氧水中加入腐蝕抑制劑。
8．權(quán)利要求7的方法，其中腐蝕抑制劑是苯并三唑或三乙醇胺。
9．權(quán)利要求1的方法，其中脫氧水的氧濃度至多是約1毫克/升。
10．權(quán)利要求9的方法，其中所述氧濃度至多是約0.1毫克/升。
11．權(quán)利要求1的方法，其中第一粉末是過(guò)渡金屬碳化物，所述的過(guò)渡金屬碳化物是鈦、釩、鉻、鋯、鈮、鉬、鉿、鉭、鎢的碳化物或它們的混合物。
12．權(quán)利要求11的方法，其中所述的過(guò)渡金屬碳化物是鈦、釩、鉻、鉬、鉭、鎢的碳化物或它們的混合物。
13．權(quán)利要求12的方法，其中第二粉末是錳、鐵、鈷、鎳、銅、鉬、鉭、鎢、錸或它們的混合物。
14．權(quán)利要求13的方法，其中第二粉末是鐵、鈷、鎳或它們的混合物。
15．權(quán)利要求14的方法，其中第二粉末是鈷。
16．由權(quán)利要求1的方法制備的可壓制粉末。
17．由權(quán)利要求16的可壓制粉末制備的致密成型體。
18．權(quán)利要求17的致密成型體，其中致密成型體是燒結(jié)碳化鎢。
19．權(quán)利要求18的致密成型體，其中燒結(jié)碳化鎢由亞微米WC制成。
20．權(quán)利要求1的方法，其中第一粉末是鈷和附加組分是有機(jī)粘結(jié)劑。
21．混合粉末金屬的方法，其包括將選自Co、Ni、Fe和它們混合物的粉末金屬在脫氧水中混合，隨后干燥該粉末，其中金屬粉末的氧吸收量不高于在庚烷中混合時(shí)的氧吸收量。
22．權(quán)利要求14的方法，其中第二粉末是亞微米鈷。
23．權(quán)利要求21的方法，其中粉末金屬是亞微米鈷。
24．制備可壓制粉末的方法，該方法包括[Ⅰ]在基本上脫氧的水中使[A]鈷粉末與[B]有機(jī)粘結(jié)劑混合，[Ⅱ]干燥該混合的混合物以形成可壓制粉末。
25．權(quán)利要求24的方法，其中在脫氧水中加入腐蝕抑制劑。
26．權(quán)利要求25的方法，其中腐蝕抑制劑是苯并三唑或三乙醇胺。
27．權(quán)利要求24的方法，其中鈷粉末是亞微米的。
28．權(quán)利要求24的方法，其中有機(jī)粘結(jié)劑是蠟。
29．權(quán)利要求28的方法，其中蠟是石蠟。
30．權(quán)利要求26的方法，其中有機(jī)粘結(jié)劑是蠟。
31．權(quán)利要求24的方法，其中干燥包括噴霧干燥。
32．通過(guò)權(quán)利要求24的方法制備的可壓制粉末。
33．通過(guò)權(quán)利要求24的方法制備的致密成型體。
全文摘要
本發(fā)明涉及可壓制粉末,其制備方法包括[Ⅰ]在基本上脫氧的水中使[A]選自過(guò)渡金屬碳化物和過(guò)渡金屬的第一粉末和[B]選自(i)由過(guò)渡金屬碳化物、過(guò)渡金屬或它們的混合組成的第二粉末;(ii)有機(jī)粘結(jié)劑和(iii)它們的混合物的附加組分混合,并[Ⅱ]干燥該已混合的混合物以形成可壓制粉末,其中第二粉末在化學(xué)上不同于第一粉末。然后將可壓制粉末制成成型體,隨后致密化為致密部件,例如燒結(jié)碳化鎢。
文檔編號(hào)C04B35/56GK1287514SQ99801949
公開日2001年3月14日 申請(qǐng)日期1999年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月27日
發(fā)明者D·F·卡羅爾 申請(qǐng)人:Omg美國(guó)公司