[發明專利]兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910082334.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109759578B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 劉允中;沈君劍;歐陽盛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/08;B22F9/04;B33Y70/10;C22C21/02;C22C32/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末，其特征在于，包含以下質量分數的材料：

鋁合金粉末95%-97%；

納米TiB₂陶瓷顆粒2%；

超細SiC陶瓷顆粒1%-3%；

所述鋁合金粉末顆粒為球形，粒徑為15-53μm，含氧量500ppm；

所述納米TiB₂陶瓷顆粒的粒徑為20-100nm，平均粒徑為50nm；所述超細SiC陶瓷顆粒的粒徑為300-500nm，所述鋁合金粉末屬于Al-Si合金粉末。

2.根據權利要求1所述的兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末，其特征在于，所述3D打印用鋁基復合粉末的粒徑為15-50μm，含氧量1000ppm。

3.一種制備權利要求1所述兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、氣霧化法制備鋁合金粉末，得到粒徑為15-53μm、含氧量500ppm的鋁合金粉末；

B、高能球磨法制備超細陶瓷顆粒，得到粒徑20-100nm、平均粒徑50nm的不規則形狀納米TiB₂顆粒和粒徑300-500nm的不規則形狀超細SiC顆粒；

C、稱取鋁合金粉末、超細SiC顆粒與納米TiB₂顆粒；

D、將兩種超細陶瓷顆粒與鋁合金粉末均勻混合，通過低能球磨工藝球磨3h后得到所述兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟A中所述氣霧化法制備鋁合金粉末，包括如下步驟：

A1、在氮氣保護下在200-250℃下熔煉0.5-1h鋁錠，得到液態的鋁合金；

A2、以氮氣為霧化氣體，在1.0-1.5MPa下霧化液態的鋁合金，得到所述鋁合金粉末。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟B中所述高能球磨法制備超細陶瓷顆粒，包括如下步驟：

B1、在氬氣保護下將微米級陶瓷粉末裝入球磨罐；

B2、抽真空，通入氬氣，以無水乙醇作為助磨劑，球磨過程為濕磨，球料比為8:1-12:1，球磨轉速為200-500r/min，高能球磨不小于8h，交替旋轉，每球磨30min停轉冷卻10min，在60-120℃下真空干燥不小于2h，制得所述納米TiB₂顆粒和所述超細SiC顆粒。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟D中所述球磨包括如下步驟：

D1、在氬氣保護下將均勻混合后的鋁合金粉末和兩種超細陶瓷顆粒裝入球磨罐；

D2、抽真空，通入氬氣，球料比為4:1-8:1，球磨轉速為110-160r/min，低能球磨2-6h，交替旋轉，每球磨30min停轉冷卻10min，球磨過程為干磨，制得兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末。

7.權利要求1所述的兩種超細陶瓷顆粒組裝修飾的3D打印用鋁基復合粉末在3D打印領域中的應用。