金属表面改性技术分类
表面改性技术的定义:表面改性是指采用某种工艺手段是材料表面或得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
技术优势:材料经过表面改性处理后,既能发挥基体材料的力学性能,又能使材料表面获得各种特殊性能;表面改性技术可以掩盖基体材料的表面缺陷,延长材料和构件的使用寿命;节约稀有 贵 重金 属材料,改善环境。
表面改性技术的分类:金属表面形变强化、表面热处理、金属表
粉末冶金成型
金属表面改性技术分类
表面改性技术的定义:表面改性是指采用某种工艺手段是材料表面或得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
技术优势:材料经过表面改性处理后,既能发挥基体材料的力学性能,又能使材料表面获得各种特殊性能;表面改性技术可以掩盖基体材料的表面缺陷,延长材料和构件的使用寿命;节约稀有 贵 重金 属材料,改善环境。
表面改性技术的分类:金属表面形变强化、表面热处理、金属表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性。
金属表面形变强化
表面形变强化技术中常用的有喷丸、滚压、豪克能技术。喷丸使用高压或压缩空气作动力,比较灵活但动力消耗大;金属注射成形(MetalInjectionMolding,MIM)是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。滚压大家都很清楚,结合金属冷做硬化的原理提升工件的硬度和性;豪克能技术是一项的金属形变强化技术,采用30KHZ以上的振动频率的高频振动以及一定数值的静压力,形成对工件的强化加工,具有晶粒细化至纳米级、硬度性提升、同时工件表面Ra达0.2以下的显著效果;
表面热处理:仅对工件表面进行加热、冷却的工艺,从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种工艺。
金属表面化学热处理:利用元素的扩散性,使金属元素深入金属表层的一种热处理工艺。
离子束表面处理:用一定能量的离子轰击固体表面,使固体近表面层物理、化学性质发生变化的工艺技术,包括离子注入、离子束混合、离子溅射、离子刻蚀等技术。离子注入是将某种离子“打进”固体,改变固体近表面层的化学成分和固体结构。金属喂料的生产是金属注射成形行业不可或缺的组成部分,因为工艺技术要求注射原料必须为一定大小的均匀颗粒,而不能直接使用粉末。离子注入技术用于半导体掺杂和金属和其他材料的表面改性。离子束混合是用离子轰击镀有多层薄膜的金属,使各层原子因离子碰撞发生互混。
利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化或引入其他材料实现工件表面性能的改善,该技术能选择性地处理工件表面,有利于在工件整体保持足够的韧性和强度的同时,表面获得较高的、特定的使用性能,如、耐蚀和kang疲 劳、kang氧化等。
电子束使金属材料表面很快上升到奥氏体相变退度(熔化温度),持续一段时间后电子束停止轰击.热t很快向冷的荃体金属扩散,使加热表面自行淬火,其组织转变为马氏体,表面硬度显著提离。



金属注射成形(MIM)在电子行业中的应用
电子仪器产业是MIM零件的主要应用领域,在亚洲约占MIM零件销售额的50%。电子器件的微型化需要生产成本较低的,性能较好的,更小的零件,这正是MIM零件的优势所在。[1]
MIM在的发展受益于电子行业(如手机产业等)的带动,从2009年开始整个行业扶摇直上;尤其到2011年中后,更因为受苹果与三星电子两家的商品竞争,在手机装置中大量采用MIM零件,是过去从未见到的热潮。以下举例说明电子行业中的MIM产品。其缺陷是防污染性高,加工设备一次性投资大,庞杂件要工装、辅佐电极,大批生产还须要降温设备。


智能手机
90年代,广为熟知的MIM应用是BP机震动马达的钨合金振子。2000年以后,不锈钢系列开始广泛应用,如光纤接头,消费电子类的hinge系列,手机按键,sim卡托槽等。金属粉末注射成型技术的工作原理金属粉末注射成型技术是将现代塑料喷射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。近期MIM行业出现投资热潮是由于MIM零件在手机行业广泛应用,以及3C行业的组装工厂也在,投资门槛的降低,这都吸引了大量的资金流入。
根据市场情况,2015年仅国产手机零件(卡托、按键、镜头圈、LED圈、转轴)达到16.5亿,而且MIM产品的市场需求还会进一步的扩大。
光导纤维零件
图5是由17-4PH不锈钢制造的薄壁(壁厚小于1mm)、形状复杂的光导纤维收发报机外罩,是用于网络和电讯设备中的超高速收发报机并联光学模件。这些薄壁的MIM外罩由4个薄支柱支承2条并联的带[1]。
其他典型电子行业MIM产品
在电子行业中诸如磁盘驱动器部件、电缆连接器、电子封装件、手机振子、计算机打印头等也常用MIM产品。
MIM如何选择粘结剂
粘结剂是MIM技术的核心,MIM与常规粉末冶金方法相比的一个重要差异即粘结剂含量高。粘结剂的主要作用是充当粘结金属粉末颗粒流动的载体以及成型后保持工件形状。
MIM用粘结剂应满足如下要求:
与粉末接触角小,粘附力强且不与粉末反应;射出温度范围内粘度变化不大,但冷却时粘度变化速度快不易粘模;用量少,用较少的粘结剂能使混合料产生较好的流变性;
粘结剂的选择十分关键,若粘结剂选择不当可能产生以下缺陷:
粘结剂是怎么分类的?
一个实用的粘结剂一般由几种组元组成,每种组元有各自的功能,按照功能可以分为主要粘结剂、次要粘结剂和添加剂这几种。密炼机是在开炼机的基础上发展起来的一种高强度间隙性的混炼设备。根据粘结剂体系中主要粘结剂组元及其性质可以把粘结剂体系分为热塑性粘结剂、热固性粘结剂、凝胶体系和水溶性粘结剂以及特殊体系等。
其中,热塑性粘结剂应用广泛,分为石蜡基粘结剂、油基粘结剂、聚合物基粘结剂等。下表列出了几种主要MIM粘结剂体系的优缺点 :
热塑性粘结剂一般由高分子聚合物、低分子物质以及必要的添加剂组成(石蜡基粘结剂、油基粘结剂等分类是根据低分子物质来区分的)。各组成部分作用如下:
高分子聚合物:黏度高,强度高,在注射后及脱脂过程中保持坯块形状低分子物质:粘度低,流动性好,脱脂过程中能在较低温度下首先被脱除,在坯块中留下连通空隙,有利于后期热熔脂的进行添加剂:改善应力、降低粘度、增加润湿性或润滑性等
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