[發明專利]一種3D打印用金屬基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611248238.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106735174B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 喬暢君;吳韜;金磊;劉仁辰;維克托;卡門;馮曉野;張斐斐
• 申請（專利權）人: 東莞深圳清華大學研究院創新中心;東莞紐卡新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/105;B33Y70/00;B33Y10/00;C22C49/08;C22C49/14;C22C101/04
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

1.一種3D打印用金屬基復合材料，其特征在于：包括按重量百分比的如下組分：

鐵粉 35-74%

輔助粉 20%

單晶藍寶石晶須 1~30%

潤滑劑 5~15%；

所述輔助粉為Cr 、Ni、 Cu、 Mn 、Si、 Mo、 Nb 和C粉末的混合物，輔助粉中Cr 、Ni、Cu、 Mn 、Si、 Mo、 Nb 和C在3D打印用金屬基復合材料中的占比為：Cr 12%；Ni 4%；Cu 3%；Mn 0.3%；Si 0.3%；Mo 0.2%；Nb 0.15%；C 0.05%。

2.根據權利要求1所述的3D打印用金屬基復合材料，其特征在于：所述單晶藍寶石晶須為直徑0.1~1μm，長度為5~20μm，密度為4g/cm³，純度（wt%）為90-99.9%的單晶藍寶石晶須。

3.根據權利要求1所述的3D打印用金屬基復合材料，其特征在于：所述潤滑劑為石蠟或甲基丙烯酸酯至少一種。

4.一種3D打印用金屬基復合材料的制備方法，其特征在于：（1）將Fe 、Cr 、Ni、 Cu、Mn、Si、 Mo、Nb和C粉末，單晶藍寶石晶須和潤滑劑按照權利要求1-3任一項所述的配方量加入分散劑中，攪拌6~18 h；

（2）對上述混合液超聲處理10~30min；

（3）將分散混合均勻的混合料在真空抽濾機上抽濾；

（4）將抽濾所得混合粉末干燥在60℃~80℃的干燥箱內4~6 h烘干備用；

（5）將混合粉末放在氬氣保護裝置內，預先通入一定流量的高純氬氣，使裝置腔內含氧量小于40μL/ L；制得的混合粉末即為3D打印用金屬基復合材料；

（6）運行程序，通過激光自動送粉器，將混合粉末噴射到激光束產生的熔池中，形成不銹鋼和單晶藍寶石晶須結合的激光熔覆層，通過每一層的數控加工程序實現逐層熔覆，最終得到所需形狀的三維不銹鋼構件。

5.根據權利要求4所述的3D打印用金屬基復合材料的制備方法，所述步驟（1）中所述分散劑為去離子水或無水乙醇，所述各粉末、單晶藍寶石晶須和潤滑劑的體積與分散劑的體積比為1：1~10，所述攪拌速度為350~550r/min。

6.根據權利要求5所述的3D打印用金屬基復合材料的制備方法，所述高純氬氣流量為4~40L/min，純度≥99.99%。