[发明专利]一种印制电路板铣/钻工具用硬质合金及其制备方法

说明书

本发明属于硬质合金技术领域，提供一种印制电路板铣/钻工具用硬质合金及其制备方法，其原料为：可生成六钛酸钾晶须的预制料粉12.0％‑15.0％，Si@C粉62.0％‑65.0％，纳米六方氮化硼粉2.0％‑4.0％，FNiTS‑5超细羰基镍粉6.0％‑9.0％，钴粉8.0％‑12.0％，余量为FNT‑B5羰基镍铁粉。制备步骤包括预制料粉、混料、制型、烧结、热处理，其中制型过程中的成型剂为石蜡。利用本发明生产出的硬质合金中有原位生成的非晶态结构的SiC和原位生成的六钛酸钾晶须，硬质合金的热稳定性好抗裂性强、硬度大且分布均匀、刚性大、韧性强，以此制备的印制电路板铣/钻工具使用周期长。

技术领域

本发明属于硬质合金技术领域，具体是一种印制电路板铣/钻工具用硬质合金及其制备方法。

背景技术

印制电路板(PCB)是电子工业中重要的电子部件之一，不仅是电子元器件的承载体，而且也是实现电子元器件之间电气互连的提供者。印制电路板行业的要求不断提高，印制电路板功能越来越强大，体积越来越小，造成印制电路板上的微孔数目越来越多，随之而来的是孔径数值越来越小，刨铣面尺寸越来越窄且形状复杂多变，所以对印制电路板铣/钻工具的性能要求越来越高。

目前本领域存在的主要技术问题是：①印制电路板微钻/微铣刀用硬质合金的热稳定性差，而加工对象又是导热性差的热塑性材料，微钻/微铣刀在高速钻削或铣削过程中因热稳定性差而容易出现裂纹后失效；②印制电路板微钻/微铣刀用硬质合金内部存在孔隙较多等缺陷，且硬质相(WC等)与粘结剂基体结合不够牢固，所制备的硬质合金孔隙率大、致密度低，韧性达不到要求，印制电路板微钻高速旋转且上下移动、或印制电路板微铣刀在某一平面内高速旋转状态下移动时，印制电路板钻/铣工具容易发生脆断现象。

中国专利201110325539.0提供了一种高韧性聚晶立方氮化硼复合片的制备方法(申请日期2011年10月21日)，其中添加了无机物晶须用于对聚晶立方氮化硼的辅助增强和增韧，但这种外加入的方式对提高整体结合强度的幅度非常有限，所采用的几种无机物晶须的热稳定性较弱，不利于在印制电路板铣/钻工具领域使用。

陈康康等人研究了“六钛酸钾晶须的生长机理研究”(《硅酸盐通报》2010年8月第29卷第4期第922-925页)；Closely Packed Si@C and Sn@C Nano-Particles Anchored byReduced Graphene Oxide Sheet Boosting Anode Performance of Lithium IonBatteries(Journal of Materials ScienceTechnology,2021,87,18-28)提供了一种Si@C，是在硅球外均匀包裹一层碳。将Si@C及热稳定性优良的六钛酸钾晶须的应用于制备硬质合金，且制备过程中原位生成非晶碳化硅及六钛酸钾晶须，以提高硬质合金的热稳定性、致密度以及整体的结合强度，是一种创造性探索。

发明内容

本发明提供一种印制电路板铣/钻工具用硬质合金，解决如下技术问题：如何使硬质相与基体结合牢固且致密度高、热稳定性好。

为实现上述目的，本发明提供一种印制电路板铣/钻工具用硬质合金的制备方法，可以生产出热稳定性好、硬度高且分布均匀、刚性大、韧性强的硬质合金。

本发明采用如下技术方案：

一种印制电路板铣/钻工具用硬质合金的制备方法，包含如下步骤：

步骤S1，预制料粉：称取碳酸钾与二氧化钛的混合物Ⅰ并放入球磨罐中，然后加入刚玉球和纯净水，在行星式球磨机上湿混2.5h，去除刚玉球得到混合物Ⅱ，将混合物Ⅱ放于烘箱中在100℃下烘干0.5h后研磨成预制料粉。

所述混合物Ⅰ中碳酸钾的质量百分数为25％，余量为二氧化钛，所述二氧化钛为锐钛矿型。

所述刚玉球、混合物Ⅰ、纯净水的质量比为2：1：1。