[發(fā)明專利]一種3D打印用釹鐵硼粉末料漿的制備及應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710368285.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN107195412B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林濤;何建壯;袁佳昀;邵慧萍;田一彤;何新波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01F1/057
• 分類號(hào): H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種3D打印用釹鐵硼粉末料漿的制備及應(yīng)用方法，以及使用這種釹鐵硼料漿3D打印成形和通過燒結(jié)得到最終釹鐵硼磁體，屬于3D打印領(lǐng)域。本發(fā)明是在有機(jī)溶劑、防氧化劑和有機(jī)粘結(jié)劑的保護(hù)下將氫化釹鐵硼磁粉球磨細(xì)化，通過控制各組份的數(shù)量，得到固含量、粘度和粒度適合于3D打印的釹鐵硼粉末料漿。本發(fā)明的釹鐵硼粉末料漿懸浮性好，穩(wěn)定性好，粘度適合，并且這種料漿制備方法成本低，效率高，工藝穩(wěn)定，非常適合于3D打印成形。3D打印成形的坯體強(qiáng)度好，尺寸和形狀精確。燒結(jié)后的釹鐵硼磁體達(dá)到常規(guī)工藝的磁體性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3D打印用釹鐵硼粉末料漿的制備及應(yīng)用方法，屬于3D打印領(lǐng)域，特別是提供了一種細(xì)化釹鐵硼、防止釹鐵硼氧化、穩(wěn)定性高、混合均勻的3D打印料漿的制備方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)是利用逐層添加的原理來制造物品的快速原型制造技術(shù)的一種，又可以稱為“增材制造”技術(shù)，它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過軟件對(duì)三維模型進(jìn)行切片，最后計(jì)算機(jī)輸出數(shù)字信號(hào)控制3D打印機(jī)進(jìn)行打印，將粉末狀金屬或陶瓷等可粘合材料，通過逐層打印使層與層之間相互黏結(jié)得到最終產(chǎn)品。3D凝膠打印技術(shù)(3D gel-printing，3DGP)是在料漿打印技術(shù)(Slurry-based Three Dimensional Printing，S-3DPTM)或直接噴墨打印技術(shù)(Direct Inkjet Printing，DIP)上發(fā)展的新型3D打印成形技術(shù)，打印料漿由低黏度、高固相體積分?jǐn)?shù)含量的金屬或陶瓷漿料所組成，打印機(jī)通過噴頭將料漿噴射到打印平臺(tái)上，同時(shí)以一定的方式引發(fā)料漿中有機(jī)單體在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生自由基聚合反應(yīng)，形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子有機(jī)物將金屬顆粒進(jìn)行原位包覆，料漿迅速固化成形，料漿經(jīng)一層層打印固化成形后，形成金屬或陶瓷零件坯體，生坯經(jīng)燒結(jié)后，最終得到致密制品。

釹鐵硼磁性材料是一種稀土永磁材料，它具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁，一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料，又稱為硬磁材料。釹鐵硼永磁體是目前性能價(jià)格比最佳的商品化磁性材料，它具有磁能積高、體積小及質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。釹鐵硼磁體信在航空航天、信息工業(yè)、節(jié)能與新能源汽車、核磁共振成像儀、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、先進(jìn)軌道交通裝備、現(xiàn)代武器裝備等高新技術(shù)領(lǐng)域是不可缺少的重要材料。

釹鐵硼磁性制件的傳統(tǒng)成形方式主要有：注射成形、壓延成形、擠壓成形和模壓成形四種。為了解決成形小體積復(fù)雜形狀的磁體出現(xiàn)的坯體強(qiáng)度不夠、坯體裂紋、坯體單質(zhì)量、尺寸誤差較大及成形周期長(zhǎng)等問題，以及為了滿足釹鐵硼磁體快速研發(fā)的需求，因此采用3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)磁制件的近凈成形，無需切削加工，減少原料的浪費(fèi)，無需制作模具，節(jié)約成本，縮短時(shí)間。為了滿足3D打印需要，需要很細(xì)小的釹鐵硼磁粉。目前能夠生產(chǎn)出售十幾微米或更細(xì)小的釹鐵硼磁粉的極少，主要原因是由于粒度較小的釹鐵硼磁粉易氧化自燃。中國(guó)專利201510257680.X非常適于釹鐵硼粉的3D打印。但目前尚沒有適合的釹鐵硼粉末料漿。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種3D打印用釹鐵硼粉末料漿的制備方法，用于釹鐵硼制品的3D打印成形以及通過燒結(jié)得到最終釹鐵硼磁體。

具體地，本發(fā)明是將在有機(jī)溶劑和有機(jī)粘結(jié)劑的保護(hù)下將氫化釹鐵硼磁粉球磨細(xì)化，同時(shí)將細(xì)化磁粉進(jìn)行有機(jī)粘結(jié)劑包覆得到一種低成本、高效率配制釹鐵硼料漿的方法，從而經(jīng)過3D打印得到釹鐵硼磁體。