技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及粉末冶金工藝，具體的涉及一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法。

背景技術(shù)：
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鎖具制品大致經(jīng)歷了:竹木結(jié)構(gòu)、全銅簧片結(jié)構(gòu)、葉片結(jié)構(gòu)和彈子結(jié)構(gòu)四個(gè)發(fā)展階段,到20世紀(jì)70年代電子鎖問(wèn)世，異軍突起，從而打破了常用機(jī)械結(jié)構(gòu)和彈子鎖一統(tǒng)天下的局面，開始進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。

目前，鎖具是以金屬材料為主，經(jīng)機(jī)械加工、表面處理裝配而成的具有鎖閉功能的產(chǎn)品，素有“鐵將軍”之稱。在日常生活中，鎖具給人們?cè)谧≌?、公?wù)設(shè)施、交通工具以及涉密裝置等方面帶來(lái)了安全保障。其大致可分為三大類：工業(yè)用鎖具、民用鎖具、特殊用鎖具。鎖具按其結(jié)構(gòu)可分為：彈子鎖、葉片鎖、磁性鎖、密碼鎖、電子編碼鎖；按其性能、功能、特征可分為：門鎖、掛鎖、自行車鎖、家具鎖。門鎖又可分為：外裝門鎖、插芯門鎖、球形門鎖。

我國(guó)是一個(gè)鎖具制造和出口大國(guó)，現(xiàn)有鎖具生產(chǎn)企業(yè)超過(guò)1200家，主要分布在廣東、浙江、山東、上海等地，其中較集中的地區(qū)有中山、溫州。所生產(chǎn)的鎖具品種包括門鎖、掛鎖、自行車鎖、家具鎖等。精度、牢固度與功能是決定鎖具安全性能的主要因素，其是一種精密儀器，強(qiáng)度與剛性也需要更高才能達(dá)到要求。

中國(guó)專利(201610563749.6)公開了一種粉末冶金制造鎖具工藝，其首先將鐵基粉混合物按照重量百分比加入到混料機(jī)中，混合均勻加入粘結(jié)劑制得喂料，然后將制得的喂料用注塑成型機(jī)成型制得毛坯，毛坯通過(guò)萃取，燒結(jié)制得鎖具。但是該鎖具制備的原料中石墨粉、合金粉末含量較高，其比基體粉末粒徑小，在混合時(shí)容易導(dǎo)致合金粉末的比表面積大，流動(dòng)性降低，從而影響成型壓制的生產(chǎn)效率，而且該發(fā)明直接采用干混的方式將粘結(jié)劑與粉末混合，粘結(jié)效果不明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉混合，作為第二種粉末顆粒；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理10-20h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中5-10min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；

(4)將粘結(jié)劑溶解于有機(jī)溶劑中；將該粘結(jié)劑溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取10-30h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至300-500℃，保溫5-10min，然后以5℃/min的速率升溫至1200-1500℃下，保溫20-40min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述氣霧化的條件為：銅錠的溫度為700-820℃，保溫時(shí)間為10-15min，氣霧化澆注溫度為700-820℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氮?dú)?、氬氣、氦氣中的一種。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉2-4份、鐵合金粉5-10份、石墨粉6-12份、不銹鋼粉1-3份。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，硅烷偶聯(lián)劑的體積分?jǐn)?shù)為3-5％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、呋喃樹脂、聚四氟乙烯、橡膠中的一種或多種混合。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，所述有機(jī)溶劑為丙酮、丁酮、乙酸乙酯中的一種。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述銅粉的粒徑大小為50-1000μm，第二種粉末顆粒的粒徑為1-45μm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第二種粉末顆粒中還包括潤(rùn)滑劑，所述潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述潤(rùn)滑劑的用量為第二種粉末顆?？傊亓康?-8％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，將粘結(jié)劑與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1：(1-10)，粘結(jié)劑的加入量為銅粉與第二種粉末顆粒總重量的1-5％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

一方面，本發(fā)明首先采用硅烷偶聯(lián)劑來(lái)處理銅粉以及第二種粉末顆粒，使得其表面包覆一層硅烷膜，硅烷膜中的一部分基團(tuán)可以與銅、以及合金中的各元素發(fā)生鍵合，未鍵合的基團(tuán)可以與粘結(jié)劑分子中的活性基團(tuán)反應(yīng)，從而形成穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得制得的粘結(jié)粉末粘結(jié)效果更為優(yōu)異，在后續(xù)成型紙幣鎖具的工藝中避免了成分偏析、流動(dòng)性差、尺寸穩(wěn)定性差的問(wèn)題；

另一個(gè)方面，本發(fā)明首先將粘結(jié)劑溶液在溶液中，然后與銅粉末混合均勻，最后再加入第二種粉末顆粒，粘結(jié)劑與粉末的接觸更充分，制得的粘結(jié)粉末粘結(jié)效果更好，從而有效提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品的尺寸精度。

具體實(shí)施方式：

為了更好的理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。

實(shí)施例1

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉、潤(rùn)滑劑混合，作為第二種粉末顆粒；其中，銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉2份、鐵合金粉5份、石墨粉6份、不銹鋼粉1份，潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2，其用量為第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理10h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中5min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；其中，溶液中硅烷偶聯(lián)劑kh560的體積分?jǐn)?shù)為3％；

(4)將環(huán)氧樹脂溶解于丙酮中；將該粘結(jié)劑溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；其中，環(huán)氧樹脂與丙酮的質(zhì)量比為1：1，環(huán)氧樹脂的加入量為銅粉與第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取10h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至300℃，保溫5min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃下，保溫20min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

實(shí)施例2

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉、潤(rùn)滑劑混合，作為第二種粉末顆粒；其中，銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉4份、鐵合金粉10份、石墨粉12份、不銹鋼粉3份，潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2，其用量為第二種粉末顆粒總重量的8％；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理20h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中10min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；其中，溶液中硅烷偶聯(lián)劑kh560的體積分?jǐn)?shù)為5％；

(4)將酚醛樹脂溶解于丁酮中；將該酚醛樹脂溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；其中，酚醛樹脂與丁酮的質(zhì)量比為1：10，酚醛樹脂的加入量為銅粉與第二種粉末顆粒總重量的5％；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取30h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至500℃，保溫10min，然后以5℃/min的速率升溫至1500℃下，保溫40min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

實(shí)施例3

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉、潤(rùn)滑劑混合，作為第二種粉末顆粒；其中，銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉2.4份、鐵合金粉6份、石墨粉7份、不銹鋼粉1.5份，潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2，其用量為第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理12h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中5min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；其中，溶液中硅烷偶聯(lián)劑kh560的體積分?jǐn)?shù)為3.5％；

(4)將聚氨酯溶解于丁酮中；將該聚氨酯溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；其中，聚氨酯與丁酮的質(zhì)量比為1：3，聚氨酯的加入量為銅粉與第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取15h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至350℃，保溫5min，然后以5℃/min的速率升溫至1250℃下，保溫30min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

實(shí)施例4

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉、潤(rùn)滑劑混合，作為第二種粉末顆粒；其中，銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉3份、鐵合金粉7份、石墨粉8份、不銹鋼粉2份，潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2，其用量為第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理14h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中10min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；其中，溶液中硅烷偶聯(lián)劑kh560的體積分?jǐn)?shù)為4％；

(4)將呋喃樹脂溶解于丁酮中；將該呋喃樹脂溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；其中，呋喃樹脂與丁酮的質(zhì)量比為1：5，呋喃樹脂的加入量為銅粉與第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取15h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至350℃，保溫5min，然后以5℃/min的速率升溫至1300℃下，保溫30min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

實(shí)施例5

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉、潤(rùn)滑劑混合，作為第二種粉末顆粒；其中，銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉3份、鐵合金粉8份、石墨粉9份、不銹鋼粉2份，潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2，其用量為第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理16h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中10min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；其中，溶液中硅烷偶聯(lián)劑kh560的體積分?jǐn)?shù)為4％；

(4)將聚四氟乙烯溶解于乙酸乙酯中；將該聚四氟乙烯溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；其中，聚四氟乙烯與乙酸乙酯的質(zhì)量比為1：7，聚四氟乙烯的加入量為銅粉與第二種粉末顆?？傊亓康?％；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取20h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至400℃，保溫10min，然后以5℃/min的速率升溫至1350℃下，保溫30min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

實(shí)施例6

一種高耐磨高尺寸精度鎖具的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化的方法制備銅粉，

(2)采用氣霧化的方法制備鐵合金粉，其與石墨粉、不銹鋼粉、潤(rùn)滑劑混合，作為第二種粉末顆粒；其中，銅粉、鐵合金粉、石墨粉、不銹鋼粉的用量以重量份計(jì)，分別為：銅粉3.5份、鐵合金粉9份、石墨粉10份、不銹鋼粉2.6份，潤(rùn)滑劑為石蠟與硬脂酸鋅的混合物，二者質(zhì)量比為1:2，其用量為第二種粉末顆粒總重量的7％；

(3)將硅烷偶聯(lián)劑kh560滴加到去離子水中，水解處理18h，然后將上述形成的銅粉和第二種粉末顆粒分別浸泡在上述溶液中9min，過(guò)濾，干燥，得到硅烷膜包覆的銅粉、硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒；其中，溶液中硅烷偶聯(lián)劑kh560的體積分?jǐn)?shù)為4.5％；

(4)將橡膠溶解于乙酸乙酯中；將該橡膠溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的銅粉中混合，然后繼續(xù)加入硅烷膜包覆的第二種粉末顆粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘結(jié)粉末；其中，橡膠與乙酸乙酯的質(zhì)量比為1：8，橡膠的加入量為銅粉與第二種粉末顆?？傊亓康?.5％；

(5)將上述制得的粘結(jié)粉末采用注塑機(jī)注射到模具中，成型制得鎖具坯，然后將制得的鎖具坯放入到萃取劑中，萃取27h；然后將萃取處理后的鎖具坯放入到燒結(jié)爐中，首先以10℃/min的速率升溫至450℃，保溫5min，然后以5℃/min的速率升溫至1400℃下，保溫35min，燒結(jié)完畢后隨爐冷卻至室溫，最后將制得的鎖具拋光處理制得高尺寸精度鎖具。

對(duì)比例1

粉末顆粒表面不采用硅烷偶聯(lián)劑kh560處理，其他制備條件與實(shí)施例6相同。

對(duì)比例2

粉末與粘結(jié)劑采用干混方式，其他制備條件與實(shí)施例6相同。

下面對(duì)本發(fā)明制得的粘結(jié)粉末進(jìn)行性能測(cè)試。

1、粘結(jié)率，％

在安裝有空間為12μm的微孔濾器的內(nèi)徑為16mm、高106mm的漏斗狀玻璃管中裝入25g粘結(jié)粉末，使用25℃的氮?dú)庖?.8l/min的速度從玻璃管下方流過(guò)，達(dá)20min，由下式計(jì)算出粘結(jié)率：

粘結(jié)率(％)＝(氮?dú)馔ㄟ^(guò)后粉末質(zhì)量+玻璃管質(zhì)量)/(氮?dú)馔ㄟ^(guò)前粉末質(zhì)量+玻璃管質(zhì)量)×100％

測(cè)試結(jié)果顯示：實(shí)施例1-6制得的粘結(jié)粉末的粘結(jié)率為98.6-99.1％，對(duì)比例1粘結(jié)粉末的粘結(jié)率為63.5％，而對(duì)比例2粘結(jié)粉末的粘結(jié)率僅為43.8％。