其制备方法，涉及金属注射成型技术领域。该铍——模具行业从业者必备知识手册
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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 121131757 A
(43)申请公布日 2025.12.16
(21)申请号 202511543552.1
(22)申请日 2025.10.28
(71)申请人 中色（宁夏）东方集团有限公司
地址 753000 宁夏回族自治区石嘴山市冶
(72)发明人 侯君祎 马晓波 王东新 左宁伟
刘玲 李森林 罗文 何福莉
(74)专利代理机构 宁夏君创未来专利代理事务
所(普通合伙) 64107
专利代理师 陈晓庆
(51)Int.Cl.
B22F 3/22(2006.01)
B22F 3/10(2006.01)
B22F 1/065(2022.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图1页
(54)发明名称
一种铍钛合金注射成型喂料及其制备方法
(57)摘要
本发明提供一种铍钛合金注射成型喂料及
其制备方法，涉及金属注射成型技术领域。该铍
钛合金注射成型喂料，由复合铍钛合金粉末与催
化脱脂粘结剂按质量比70‑80：20‑30混合制成；
所述复合铍钛合金粉末由以下组分按质量占比
组成：40％的球形铍粉、30％的球形钛粉、30％的
不规则铍粉；所述球形铍粉与球形钛粉的D90均
为60‑80μm，所述不规则铍粉的D90为6‑10μm；
所述催化脱脂粘结剂由以下组分按质量比组成：
聚甲醛76‑84份、高密度聚乙烯7‑9份、乙烯‑醋酸
乙烯共聚物5‑7份、石蜡3‑5份、硬脂酸0.1‑1.5
份、聚乙二醇0.1‑1.5份、巴斯夫抗氧化剂0.1‑1
份。本发明通过球形粉与不规则粉的合理比例配
比，提高粉末堆积密度与烧结致密性，同时兼顾
流动性。
权 利 要 求 书
CN 121131757 A 1/2页
1.一种铍钛合金注射成型喂料，其特征在于：由复合铍钛合金粉末与催化脱脂粘结剂
按质量比70‑80：20‑30混合制成；
所述复合铍钛合金粉末由以下组分按质量占比组成：40％的球形铍粉、30％的球形钛
粉、30％的不规则铍粉；所述球形铍粉与球形钛粉的D90均为60‑80μm，所述不规则铍粉的
D90为6‑10μm；
所述催化脱脂粘结剂由以下组分按质量比组成：聚甲醛76‑84份、高密度聚乙烯7‑9份、
乙烯‑醋酸乙烯共聚物5‑7份、石蜡3‑5份、硬脂酸0.1‑1.5份、聚乙二醇0.1‑1.5份、巴斯夫抗
氧化剂0.1‑1份。
2.根据权利要求1所述的一种铍钛合金注射成型喂料，其特征在于：所述催化脱脂粘结
剂各组分的优选质量比为：聚甲醛80份、高密度聚乙烯8份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物6份、石蜡
4份、硬脂酸0.75份、聚乙二醇0.75份、巴斯夫抗氧化剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的一种铍钛合金注射成型喂料，其特征在于：所述球形铍粉、球
形钛粉均为高纯粉末，所述复合铍钛合金粉末的松装密度为1.32‑1.43g/cm3。
4.一种铍钛合金注射成型喂料的制备方法，基于权利要求1‑3任一项所述的一种铍钛
合金注射成型喂料，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：制备复合铍钛合金粉末：
按质量占比40％球形铍粉、30％球形钛粉、30％不规则铍粉称取原料，常温下采用V型
混料机搅拌15min，搅拌转速30rpm，得到复合铍钛合金粉末；
步骤二：制备催化脱脂粘结剂：
按权利要求1或2所述质量比称取聚甲醛、高密度聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、石蜡、
硬脂酸、聚乙二醇及巴斯夫抗氧化剂，混合均匀后制得催化脱脂粘结剂；
步骤三：混合：
按质量比70‑80：20‑30称取步骤一制得的复合铍钛合金粉末与步骤二制得的催化脱脂
粘结剂，一同置于密炼机手套箱内；
步骤四：初次密炼：
向密炼机混料区充入高纯氩气，使混料区氧含量＜800ppm，设置密炼温度170‑190℃预
热密炼腔体；待温度达标且氧含量符合要求后，将复合铍钛合金粉末倒入密炼机，以5rpm转
速预热至密炼温度再次达标；
步骤五：再次密炼：
向密炼机内加入催化脱脂粘结剂，调整转速至15rpm，继续预热至密炼温度再次达标
后，将转速提升至40rpm，保持密炼0.5‑1.5h；
步骤六：取出：
密炼完成后，将密炼机转速调整至25rpm、温度降至160℃，达标后关闭主机正转，打开
密炼室取出混料；
步骤七：冷却造粒：
将取出的混料在冷却台上快速冷却至室温，再通过造粒机造粒，得到铍钛合金注射成
型喂料。
5.根据权利要求4所述的一种铍钛合金注射成型喂料的制备方法，其特征在于：步骤四
中，所述密炼温度为180℃；步骤五中，所述密炼时间为1h。
CN 121131757 A 2/2页
6.根据权利要求4所述的一种铍钛合金注射成型喂料的制备方法，其特征在于：步骤三
中，所述复合铍钛合金粉末与催化脱脂粘结剂的质量比为80：20。
说 明 书
CN 121131757 A 1/5页
[0001] 本发明涉及金属注射成型技术领域，具体为一种铍钛合金注射成型喂料及其制备
方法。
[0002] 金属注射成型（MIM）技术因能批量生产复杂结构、高精度、小尺寸金属零件，近年
来在高端制造领域需求激增。铍钛合金兼具铍“低密度、高中子倍增率”与钛“优良力学性
能”的优势，是中子倍增材料及配套结构件的核心候选合金体系，在核能装置、航空航天精
密部件中具有不可替代的应用价值。
[0003] 喂料性能是决定MIM工艺成败的核心因素，现有铍钛合金MIM喂料及制备技术存在
明显缺陷，主要体现在以下两方面：
1、原料成本高且适用性差：常规MIM喂料依赖高球形度金属粉末（尤其是球形铍
粉），其需通过旋转电极法、雾化法制备，对设备（雾化设备、气氛控制装置）、工艺参数要求
严苛，制备成本高昂；而成本更低、来源更广的不规则铍粉，因流动性差被传统技术认定为
“不适用于MIM喂料”，导致原料选择陷入“高成本球形粉难推广、低成本不规则粉用不了”的
困境。
[0004] 2、现有制备工艺缺陷突出：最接近本发明的现有技术中，专利CN114769606B公开
了“等离子体烧结+旋转电极法”的铍钛合金制备工艺，该工艺需先制棒材再造球形粉，工序
衔接复杂、无法连续化生产，且烧结过程产生大量飞溅物与残余料，材料回收率低、浪费严
重，难以工业化批量生产；专利CN118527657A公开了多粒径铜粉MIM喂料技术，但其仅适用
于铜粉体系，未涉及铍及铍合金粉末（铍粉易氧化、成型特性与铜粉差异大），且依赖95‑
105nm纳米铜粉，存在成本高、易团聚的问题。同时，现有技术均采用“单一形貌粉末”，堆积
密度受限（单一球形粉松装密度仅约1.20g/cm3），导致烧结时易出现收缩不均、孔隙缺陷，
复杂棱角结构零件的尺寸精度难以保证。
[0005] 因此，研发一种能兼容球形粉与不规则粉、兼顾成本与性能，且适用于铍钛合金的
MIM喂料及制备方法，成为解决当前技术瓶颈的关键。
[0006] （一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种铍钛合金注射成型喂料及其制备方法，
通过球形粉与不规则粉的合理比例配比，提高粉末堆积密度与烧结致密性，同时兼顾流动
性。利用不规则粉的空隙填充作用，在降低高球形粉使用比例的同时，确保成形流动性与模
腔充填能力。通过粒径分级设计与粘结剂体系优化，改善收缩均匀性，显著提高复杂结构件
的尺寸精度与成品一致性。在粉末制备、混料、成形和烧结过程中，通过添加抗氧化剂，降低
铍钛粉的氧化风险，确保力学性能稳定。降低喂料原料整体成本，提高原料适应性，促进该
合金体系在航空航天、核能及精密仪器等高端领域的推广应用，解决了上述背景技术所提
CN 121131757 A 2/5页
出的问题。
[0007] （二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种铍钛合金注射成型喂
料，由复合铍钛合金粉末与催化脱脂粘结剂按质量比70‑80：20‑30混合制成；
所述复合铍钛合金粉末由以下组分按质量占比组成：40％的球形铍粉、30％的球
形钛粉、30％的不规则铍粉；所述球形铍粉与球形钛粉的D90均为60‑80μm，所述不规则铍粉
的D90为6‑10μm；
所述催化脱脂粘结剂由以下组分按质量比组成：聚甲醛（POM）76‑84份、高密度聚
乙烯（HDPE）7‑9份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物（EVA）5‑7份、石蜡（PW）3‑5份、硬脂酸（SA）0.1‑1.5
份、聚乙二醇（PEG）0.1‑1.5份、巴斯夫抗
这个参数你们一般设多少？评论区说说。