在硬质合金工业生产中,粉末的混料成型是一项非常重要的工序。目前主要有模压成型和注塑成型两种工艺。由于注塑成型技术要求较高,目前还有很多工艺的难点亟待解决。因此,国内硬质合金的生产主要采用模压成型工艺。由于硬质合金粉末主要为碳化物,自身强度和硬度较高,采用普通的模压成型工艺十分困难,因此需要在混合料中添加一定量的“成型剂”,保证烧结前的形状、尺寸符合要求,并且具有一定的强度,这对于提高产品的质量和经济效益具有显著的影响。
国内外硬质合金的生产主要采用橡胶、石蜡、聚乙二醇(PEG)、SBS等作为成型剂。橡胶成型剂能压制出形状比较复杂和体积较大的制品,且产品不易产生裂纹,但其粘度较大,流动性较差,并且其分子量及分子结构对其分子量会造成残留碳含量较高,对精确控碳带来一定困难。石蜡成型剂由于分子量低,且为饱和直链烃,高温能完全挥发,不产生残留物,降低了控碳的难度,但其粘度较低,弹性后效大,容易产生应力集中及裂纹。PEG成型剂的残留碳也较少,并且安全环保,但其易吸湿,对工作环境要求苛刻。SBS成型剂具有较强的粘结性,切不易老化,但其韧性较差,产品质量不稳定,工艺难以控制。
目前国外较为先进的硬质合金生产技术主要是采用四氢萘作为成型剂,能有效降低石蜡等在硬质合金真空挤压成型过程中对温度的敏感性,有利于挤压成型,缩短了自然风干期,使硬质合金一次合格率提高到了70%以上,且具有防氧化保护性好、灰分低、残炭低、无裂纹的特点。虽然我国是世界上最大的硬质合金生产与消费国,但由于我国起步较晚,且四氢萘主要依赖于国外进口,国内没有完整的四氢萘制备技术,这些都限制了其在硬质合金中的使用。
江苏中能化学有限公司一直以来注重于新产品的创新和研发,以实现企业的可持续发展为指标,成功采用提纯萘并将其加氢的方法来生产高纯度的四氢化萘,生产工艺和产品质量达到国外先进技术水平,产品纯度可达到99%以上,可广泛应用在硬质合金、油漆、涂料、油墨、造纸等领域,彻底打破了国外市场垄断的局面。
四氢化萘的国产化使硬质合金成型剂具有价廉易购、成本低及生产效率高等特点,这将缩短我国硬质合金生产工艺与国际同行的差距,使我国从技术、质量和成本上具有与国际市场竞争的能力。
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