一种钨泥及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种钨泥及其制备方法，属于钨泥加工技术领域。


背景技术：

2.目前钨合金材质在国外市场已经基本替代铅制的鱼坠了，随着市场不断的发展，钨聚合物材质以其低成本、形状可变性和使用方便性逐步替代部分钨合金材质。钨泥是一种新型的钨聚合物，一是需要具备高密度，密度为8g/cm3‑
9g/cm3，二是需要具有良好的柔软性，可随意变换形状，在
‑
20℃存放5天还能够保持柔软性，不会变干变硬。产品要求的高密度和柔软性之间存在矛盾，钨粉和铁粉添加比例低了，达不到密度要求；钨粉和铁粉添加比例高了，柔软性达不到要求。
3.鉴于此，有必要提供一种钨泥及其制备方法，以克服现有技术的不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一，是提供一种钨泥。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种钨泥，由如下质量百分数的原料制成：钨粉87.15％
‑
88.85％、铁粉4.4％
‑
4.8％、硅胶6.5％
‑
7.5％、花生0.2％
‑
0.4％和甘油0.05％
‑
0.15％。
6.本发明的钨泥的原理是：
7.钨粉，是指粉末状的金属钨。在本发明中，钨粉作为主要原料，起到提高密度的作用。
8.铁粉，是指粒度为200
‑
300目的铁粉颗粒。在本发明中，铁粉，起到节约成本的作用。
9.硅胶，又名硅酸凝胶，是一种粒状多孔的二氧化硅水合物，属非晶态物质，外表呈透明或乳白色，由硅酸钠加酸后洗涤干燥制得，化学性质稳定，不燃烧。在本发明中，硅胶起到柔软、随意变形的作用。
10.花生油，别名果油、落花生油，为豆科落花生属植物落花生的种子榨出的脂肪油。在本发明中，花生油起到润滑的作用。上述花生油可以市售购买，如可以购自山东鲁花集团有限公司，规格为鲁花5s压榨一级花生油。
11.甘油，又名丙三醇，是一种无色、无臭、味甘的粘稠液体。在本发明中，甘油起到防止干裂的作用。上述甘油可以市售购买，如可以购自广州市金崧化工有限公司，规格为99.7％食用甘油。
12.现有技术中，并没有钨粉、铁粉、硅胶、花生油和甘油结合起来制备钨泥的报道。本发明经过多次试验，利用钨粉的高密度，硅胶的柔韧性，花生油和甘油的润湿及防干裂作用，意外且惊喜地发现，采用上述五种原料并辅以相应的配比，得到的钨泥性能优异，密度为8.6g/cm3，柔软性优良，可随意变换形状，不脏手，且在
‑
20℃冷冻5天后取出，恢复至常温仍能保持良好的柔软性，且不容易干裂。
13.本发明的钨泥的有益效果是：
14.本发明的钨泥，密度为8.6g/cm3，柔软性优良，可随意变换形状，不脏手，且在
‑
20℃冷冻5天后取出，恢复至常温仍能保持良好的柔软性，且不容易干裂。
15.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
16.进一步，由如下质量百分数的原料制成：钨粉88％、铁粉4.6％、硅胶7％、花生0.3％和甘油0.1％。
17.采用上述进一步的有益效果是：以上为最佳参数，得到的钨泥的性能最佳。本发明分别设置硅胶的添加量为5％、6％、7％、8％、9％和10％六种配比，分别制得6种钨泥。经测试，当硅胶的添加量为5％和6％，得到的钨泥产品整体呈现干裂的状态，胶润湿不足，柔软性较差，且容易脏手，说明钨粉和铁粉的添加量过高不合适。当硅胶的添加量为8％、9％和10％，得到的钨泥产品非常稀软，呈现流体状，放置后自然摊开不成形。当硅胶的添加量为7％，得到的钨泥产品柔软，随意变换形状，有一定保型性，经密度测试为8.6g/cm3，符合要求。因此，硅胶的添加量为7％为最佳参数，得到的钨泥产品性能最佳。
18.进一步，所述钨粉的粒径为2.8μm
‑
3.2μm。
19.采用上述进一步的有益效果是：采用上述粒径的钨粉，得到的钨泥的性能最佳。
20.上述钨粉可以市售购买，如可以购自赣州光华有色金属公司。
21.进一步，所述铁粉的粒径为200目。
22.采用上述进一步的有益效果是：采用上述粒径的铁粉，得到的钨泥的性能最佳。
23.上述铁粉可以市售购买，如可以购自莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司。
24.进一步，所述硅胶为液态硅胶，邵氏硬度为48
°‑
52
°
。
25.上述硅胶可以市售购买，如可以购自东莞市天桉硅胶科技有限公司。
26.本发明的目的之二，是提供上述钨泥的制备方法。
27.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种钨泥的制备方法，包括如下步骤：
28.步骤1：分别称取如下质量百分数的原料：钨粉87.15％
‑
88.85％、铁粉4.4％
‑
4.8％、硅胶6.5％
‑
7.5％、花生0.2％
‑
0.4％和甘油0.05％
‑
0.15％；
29.步骤2：将步骤1称取的钨粉和铁粉混合均匀后，得到混料；
30.步骤3：将混炼机加温到100℃，加入步骤1称取的硅胶，第一次搅拌，然后继续升温至180℃
‑
200℃，加入步骤2得到的混料，第二次搅拌，断电降温至140℃
‑
160℃，加入步骤1称取的花生油和甘油，第三次搅拌，然后降温至80℃
‑
100℃，卸料，即得到钨泥。
31.本发明的钨泥的制备方法的有益效果是：
32.本发明的钨泥的制备方法简单，操作容易，成本低廉，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
33.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
34.进一步，步骤2中，所述混合的时间为10h。
35.采用上述进一步的有益效果是：采用上述混合时间，可以保证钨粉和铁粉混合得更加彻底，从而得到配比均匀的混合料。可以在v型混料机中进行上述混合。
36.进一步，步骤3中，所述第一次搅拌的时间为25min
‑
35min；所述第二次搅拌的时间为35min
‑
45min；所述第三次搅拌的时间为10min
‑
15min。
37.采用上述进一步的有益效果是：采用上述搅拌时间，可以保证钨粉、铁粉、硅胶、花
生油和甘油这五种原料反应的更加彻底，从而能得到符合本发明要求的钨泥产品。
具体实施方式
38.以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
39.实施例1
40.本实施例的钨泥，由如下质量百分数的原料制成：钨粉88％、铁粉4.6％、硅胶7％、花生0.3％和甘油0.1％。其中，所述钨粉的粒径为2.8μm
‑
3.2μm；所述铁粉的粒径为200目；所述硅胶为液态硅胶，邵氏硬度为48
°‑
52
°
。
41.上述钨泥的制备方法，包括如下步骤：
42.步骤1：分别称取如下质量百分数的原料：钨粉88％、铁粉4.6％、硅胶7％、花生0.3％和甘油0.1％。
43.步骤2：将步骤1称取的钨粉和铁粉，在v型混料机中混合10h后，得到混料。
44.步骤3：将混炼机加温到100℃，加入步骤1称取的硅胶，第一次搅拌，时间为25min，然后继续升温至180℃，加入步骤2得到的混料，第二次搅拌，时间为35min，断电降温至140℃，加入步骤1称取的花生油和甘油，第三次搅拌，时间为10min然后降温至80℃，卸料，即得到钨泥。
45.本实施例的钨泥，密度为8.6g/cm3，柔软性优良，可随意变换形状，不脏手，且在
‑
20℃冷冻5天后取出，恢复至常温仍能保持良好的柔软性，且不容易干裂。
46.实施例2
47.本实施例的钨泥，由如下质量百分数的原料制成：钨粉87.15％、铁粉4.8％、硅胶7.5％、花生0.4％和甘油0.15％。其中，所述钨粉的粒径为2.8μm
‑
3.2μm；所述铁粉的粒径为200目；所述硅胶为液态硅胶，邵氏硬度为48
°‑
52
°
。
48.上述钨泥的制备方法，包括如下步骤：
49.步骤1：分别称取如下质量百分数的原料：钨粉87.15％、铁粉4.8％、硅胶7.5％、花生0.4％和甘油0.15％。
50.步骤2：将步骤1称取的钨粉和铁粉，在v型混料机中混合10h后，得到混料。
51.步骤3：将混炼机加温到100℃，加入步骤1称取的硅胶，第一次搅拌，时间为30min，然后继续升温至190℃，加入步骤2得到的混料，第二次搅拌，时间为40min，断电降温至150℃，加入步骤1称取的花生油和甘油，第三次搅拌，时间为12min，然后降温至90℃，卸料，即得到钨泥。
52.本实施例的钨泥，密度为8.6g/cm3，柔软性优良，可随意变换形状，不脏手，且在
‑
20℃冷冻5天后取出，恢复至常温仍能保持良好的柔软性，且不容易干裂。
53.实施例3
54.本实施例的钨泥，由如下质量百分数的原料制成：钨粉88.85％、铁粉4.4％、硅胶6.5％、花生0.2％和甘油0.05％。其中，所述钨粉的粒径为2.8μm
‑
3.2μm；所述铁粉的粒径为200目；所述硅胶为液态硅胶，邵氏硬度为48
°‑
52
°
。
55.上述钨泥的制备方法，包括如下步骤：
56.步骤1：分别称取如下质量百分数的原料：钨粉88.85％、铁粉4.4％、硅胶6.5％、花
生0.2％和甘油0.05％。
57.步骤2：将步骤1称取的钨粉和铁粉，在v型混料机中混合10h后，得到混料。
58.步骤3：将混炼机加温到100℃，加入步骤1称取的硅胶，第一次搅拌，时间35min，然后继续升温至200℃，加入步骤2得到的混料，第二次搅拌，时间为45min，断电降温至160℃，加入步骤1称取的花生油和甘油，第三次搅拌，时间为15min，然后降温至100℃，卸料，即得到钨泥。
59.本实施例的钨泥，密度为8.6g/cm3，柔软性优良，可随意变换形状，不脏手，且在
‑
20℃冷冻5天后取出，恢复至常温仍能保持良好的柔软性，且不容易干裂。
60.对比例1
61.跟实施例1不同的是，对比例1中采用聚烯烃弹性体(英文名为polyolefin elastomer，简称poe)代替硅胶，其余均相同。
62.对比例1制备得到的钨泥，柔软性不够。虽然在热态是流体状，但是冷却后柔软性不好，无法随意变换形状。
63.对比例2
64.跟实施例1不同的是，对比例2中采用热塑性弹性体(英文名为thermoplastic elastomer，简称tpe)代替硅胶，其余均相同。
65.对比例2制备得到的钨泥，柔软性不够。虽然在热态是流体状，但是冷却后柔软性不好，无法随意变换形状。
66.对比例3
67.跟实施例1不同的是，对比例3中采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶(英文名为thermoplastic urethane，简称tpu)代替硅胶，其余均相同。
68.对比例3制备得到的钨泥，柔软性不够。虽然在热态是流体状，但是冷却后柔软性不好，无法随意变换形状。
69.对比例4
70.跟实施例1不同的是，对比例4中采用热塑性硫化橡胶(英文名为thermoplastic vulcanizate，简称tpv)代替硅胶，其余均相同。
71.对比例4制备得到的钨泥，柔软性不够。虽然在热态是流体状，但是冷却后比较，无法随意变换形状。
72.由对比例1
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对比例4可知，相较于聚烯烃弹性体、热塑性弹性体、热塑性聚氨酯弹性体橡胶和热塑性硫化橡胶，采用硅胶更有利于得到柔软、弹性好的钨泥。
73.对比例5
74.跟实施例1不同的是，采用润滑油代替花生油，其余均相同。
75.对比例6制备得到的钨泥，在
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20℃冷冻5天后取出，恢复室温后不能保持良好的柔软性，无法随意变换形状。
76.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。