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金属粉末注射成型(MIM)是一种适合生产复杂形状制品的近净成型方法,产品精度高、生产效率高。金属粉末注射成型的技术关键在于提高粉末装载量、坯体强度、喂料流动性及制品强度、精度等方面。现有技术往往着重金属粉末属性、粘结剂属性、组分比例等内容,但很少涉及金属粉末表面状态及其与粘结剂的相互作用,而这两种因素对金属粉末注射成型有重要影响。本文使用硅烷偶联剂改性17-4PH不锈钢粉末,增强不锈钢粉末与粘结剂之间的相互作用,主要研究内容如下:(1)分别以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、丙基三甲氧基硅烷(N313)、辛基三甲氧基硅烷(N318)、十二烷基三甲氧基硅烷(N3112)和十六烷基三甲氧基硅烷(N3116)对17-4PH不锈钢粉末进行表面改性。采用X射线光电子能谱(XPS)、热失重(TG)、粒径分析、zeta电位、沉降体积来表征不锈钢粉末的表面改性效果。偶联剂均与17-4PH不锈钢粉末表面发生化学连接,改性不锈钢粉末的zeta电位产生了明显变化、沉降体积明显降低,改性效果显著。(2)以高密度聚乙烯/高密度聚乙烯蜡(PE/PW)为粘结剂体系,研究表面改性对喂料流动性、临界粉末装载量以及坯体强度、硬度、密度和断面形貌等的影响。发现与未改性17-4PH喂料相比,长链烷基硅烷偶联剂改性不锈钢粉末喂料的流动性增加,临界粉末装载量提高了2vol%;氨基、环氧硅烷偶联剂改性粉末与粘结剂相互作用增强、粉末分散均匀,相应坯体的弯曲模量、硬度、密度上升。(3)以聚甲醛/高密度聚乙烯蜡/硬脂酸(POM/PW/SA)为粘结剂体系,研究表面改性对喂料流动性、临界粉末装载量以及坯体强度、硬度、密度和断面形貌等的影响。氨基、环氧硅烷偶联剂改性不锈钢粉末喂料的临界粉末装载量分别达到了61vol%、62vol%,与未改性喂料相比分别提高了1vol%、2vol%。扫描电镜(SEM)结果表明,氨基、环氧硅烷偶联剂改性的坯体粉末分散均匀,粉末与粘结剂结合较好,烷基改性坯体与未改性坯体粉末与粘结剂结合较差。环氧、氨基改性坯体的弯曲模量分别达到了3708MPa、2122MPa,高于未改性坯体与烷基改性坯体。环氧改性坯体的密度达到5.03g/cm~3、脱脂率达到99.83%,高于其它样品。经脱脂烧结,环氧改性样品的直径膨胀率最小,长度方向呈现收缩,与其它粉末样品相比,环氧硅烷偶联剂改性17-4PH不锈钢粉末效果良好。