技术领域：
本发明涉及粉末冶金工艺，具体的涉及一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法。
背景技术：
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锁具制品大致经历了:竹木结构、全铜簧片结构、叶片结构和弹子结构四个发展阶段,到20世纪70年代电子锁问世，异军突起，从而打破了常用机械结构和弹子锁一统天下的局面，开始进入一个新的发展时期。
目前，锁具是以金属材料为主，经机械加工、表面处理装配而成的具有锁闭功能的产品，素有“铁将军”之称。在日常生活中，锁具给人们在住宅、公务设施、交通工具以及涉密装置等方面带来了安全保障。其大致可分为三大类：工业用锁具、民用锁具、特殊用锁具。锁具按其结构可分为：弹子锁、叶片锁、磁性锁、密码锁、电子编码锁；按其性能、功能、特征可分为：门锁、挂锁、自行车锁、家具锁。门锁又可分为：外装门锁、插芯门锁、球形门锁。
我国是一个锁具制造和出口大国，现有锁具生产企业超过1200家，主要分布在广东、浙江、山东、上海等地，其中较集中的地区有中山、温州。所生产的锁具品种包括门锁、挂锁、自行车锁、家具锁等。精度、牢固度与功能是决定锁具安全性能的主要因素，其是一种精密仪器，强度与刚性也需要更高才能达到要求。
中国专利(201610563749.6)公开了一种粉末冶金制造锁具工艺，其首先将铁基粉混合物按照重量百分比加入到混料机中，混合均匀加入粘结剂制得喂料，然后将制得的喂料用注塑成型机成型制得毛坯，毛坯通过萃取，烧结制得锁具。但是该锁具制备的原料中石墨粉、合金粉末含量较高，其比基体粉末粒径小，在混合时容易导致合金粉末的比表面积大，流动性降低，从而影响成型压制的生产效率，而且该发明直接采用干混的方式将粘结剂与粉末混合，粘结效果不明显。
技术实现要素：
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为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉混合，作为第二种粉末颗粒；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理10-20h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中5-10min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；
(4)将粘结剂溶解于有机溶剂中；将该粘结剂溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取10-30h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至300-500℃，保温5-10min，然后以5℃/min的速率升温至1200-1500℃下，保温20-40min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述气雾化的条件为：铜锭的温度为700-820℃，保温时间为10-15min，气雾化浇注温度为700-820℃，雾化时的保护气氛为氮气、氩气、氦气中的一种。
作为上述技术方案的优选，所述铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉2-4份、铁合金粉5-10份、石墨粉6-12份、不锈钢粉1-3份。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，硅烷偶联剂的体积分数为3-5％。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述粘结剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、呋喃树脂、聚四氟乙烯、橡胶中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯中的一种。
作为上述技术方案的优选，所述铜粉的粒径大小为50-1000μm，第二种粉末颗粒的粒径为1-45μm。
作为上述技术方案的优选，所述第二种粉末颗粒中还包括润滑剂，所述润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2。
作为上述技术方案的优选，所述润滑剂的用量为第二种粉末颗粒总重量的3-8％。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，将粘结剂与有机溶剂的质量比为1：(1-10)，粘结剂的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的1-5％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
一方面，本发明首先采用硅烷偶联剂来处理铜粉以及第二种粉末颗粒，使得其表面包覆一层硅烷膜，硅烷膜中的一部分基团可以与铜、以及合金中的各元素发生键合，未键合的基团可以与粘结剂分子中的活性基团反应，从而形成稳定的交联结构，使得制得的粘结粉末粘结效果更为优异，在后续成型纸币锁具的工艺中避免了成分偏析、流动性差、尺寸稳定性差的问题；
另一个方面，本发明首先将粘结剂溶液在溶液中，然后与铜粉末混合均匀，最后再加入第二种粉末颗粒，粘结剂与粉末的接触更充分，制得的粘结粉末粘结效果更好，从而有效提高了产品的生产效率，提高了产品的尺寸精度。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉、润滑剂混合，作为第二种粉末颗粒；其中，铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉2份、铁合金粉5份、石墨粉6份、不锈钢粉1份，润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2，其用量为第二种粉末颗粒总重量的3％；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理10h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中5min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；其中，溶液中硅烷偶联剂kh560的体积分数为3％；
(4)将环氧树脂溶解于丙酮中；将该粘结剂溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；其中，环氧树脂与丙酮的质量比为1：1，环氧树脂的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的1％；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取10h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至300℃，保温5min，然后以5℃/min的速率升温至1200℃下，保温20min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
实施例2
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉、润滑剂混合，作为第二种粉末颗粒；其中，铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉4份、铁合金粉10份、石墨粉12份、不锈钢粉3份，润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2，其用量为第二种粉末颗粒总重量的8％；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理20h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中10min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；其中，溶液中硅烷偶联剂kh560的体积分数为5％；
(4)将酚醛树脂溶解于丁酮中；将该酚醛树脂溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；其中，酚醛树脂与丁酮的质量比为1：10，酚醛树脂的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的5％；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取30h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至500℃，保温10min，然后以5℃/min的速率升温至1500℃下，保温40min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
实施例3
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉、润滑剂混合，作为第二种粉末颗粒；其中，铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉2.4份、铁合金粉6份、石墨粉7份、不锈钢粉1.5份，润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2，其用量为第二种粉末颗粒总重量的4％；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理12h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中5min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；其中，溶液中硅烷偶联剂kh560的体积分数为3.5％；
(4)将聚氨酯溶解于丁酮中；将该聚氨酯溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；其中，聚氨酯与丁酮的质量比为1：3，聚氨酯的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的2％；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取15h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至350℃，保温5min，然后以5℃/min的速率升温至1250℃下，保温30min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
实施例4
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉、润滑剂混合，作为第二种粉末颗粒；其中，铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉3份、铁合金粉7份、石墨粉8份、不锈钢粉2份，润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2，其用量为第二种粉末颗粒总重量的5％；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理14h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中10min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；其中，溶液中硅烷偶联剂kh560的体积分数为4％；
(4)将呋喃树脂溶解于丁酮中；将该呋喃树脂溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；其中，呋喃树脂与丁酮的质量比为1：5，呋喃树脂的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的3％；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取15h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至350℃，保温5min，然后以5℃/min的速率升温至1300℃下，保温30min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
实施例5
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉、润滑剂混合，作为第二种粉末颗粒；其中，铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉3份、铁合金粉8份、石墨粉9份、不锈钢粉2份，润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2，其用量为第二种粉末颗粒总重量的6％；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理16h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中10min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；其中，溶液中硅烷偶联剂kh560的体积分数为4％；
(4)将聚四氟乙烯溶解于乙酸乙酯中；将该聚四氟乙烯溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；其中，聚四氟乙烯与乙酸乙酯的质量比为1：7，聚四氟乙烯的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的3％；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取20h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至400℃，保温10min，然后以5℃/min的速率升温至1350℃下，保温30min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
实施例6
一种高耐磨高尺寸精度锁具的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用气雾化的方法制备铜粉，
(2)采用气雾化的方法制备铁合金粉，其与石墨粉、不锈钢粉、润滑剂混合，作为第二种粉末颗粒；其中，铜粉、铁合金粉、石墨粉、不锈钢粉的用量以重量份计，分别为：铜粉3.5份、铁合金粉9份、石墨粉10份、不锈钢粉2.6份，润滑剂为石蜡与硬脂酸锌的混合物，二者质量比为1:2，其用量为第二种粉末颗粒总重量的7％；
(3)将硅烷偶联剂kh560滴加到去离子水中，水解处理18h，然后将上述形成的铜粉和第二种粉末颗粒分别浸泡在上述溶液中9min，过滤，干燥，得到硅烷膜包覆的铜粉、硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒；其中，溶液中硅烷偶联剂kh560的体积分数为4.5％；
(4)将橡胶溶解于乙酸乙酯中；将该橡胶溶液加入到上述制得的硅烷膜包覆的铜粉中混合，然后继续加入硅烷膜包覆的第二种粉末颗粒，混合，得到混合物料，干燥后得到粘结粉末；其中，橡胶与乙酸乙酯的质量比为1：8，橡胶的加入量为铜粉与第二种粉末颗粒总重量的4.5％；
(5)将上述制得的粘结粉末采用注塑机注射到模具中，成型制得锁具坯，然后将制得的锁具坯放入到萃取剂中，萃取27h；然后将萃取处理后的锁具坯放入到烧结炉中，首先以10℃/min的速率升温至450℃，保温5min，然后以5℃/min的速率升温至1400℃下，保温35min，烧结完毕后随炉冷却至室温，最后将制得的锁具抛光处理制得高尺寸精度锁具。
对比例1
粉末颗粒表面不采用硅烷偶联剂kh560处理，其他制备条件与实施例6相同。
对比例2
粉末与粘结剂采用干混方式，其他制备条件与实施例6相同。
下面对本发明制得的粘结粉末进行性能测试。
1、粘结率，％
在安装有空间为12μm的微孔滤器的内径为16mm、高106mm的漏斗状玻璃管中装入25g粘结粉末，使用25℃的氮气以0.8l/min的速度从玻璃管下方流过，达20min，由下式计算出粘结率：
粘结率(％)＝(氮气通过后粉末质量+玻璃管质量)/(氮气通过前粉末质量+玻璃管质量)×100％
测试结果显示：实施例1-6制得的粘结粉末的粘结率为98.6-99.1％，对比例1粘结粉末的粘结率为63.5％，而对比例2粘结粉末的粘结率仅为43.8％。