[發明專利]一種用于SLM成形的復合金屬發泡粉體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010178161.5
• 申請日: 2020-03-14
• 公開（公告）號: CN111230120B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 白培康;霍鵬丞;趙占勇;張震;王宇;李玉新;李曉峰;李忠華;劉斌;王建宏
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F1/145;B22F10/28;B22F5/10;B22F9/04;B22F1/10;C22C1/08;C22C21/02;C22C14/00;B33Y10/00;B33Y70/10
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

1.一種用于SLM成形的復合金屬發泡粉體材料，是以可進行SLM成形制備多孔金屬材料的金屬粉末為基體材料，加入占所述金屬粉末質量3～10%的由4,4'-氧代雙苯磺酰肼、對甲苯磺酰肼和苯磺酰肼混合組成的磺酰肼類發泡劑和2～5%的由硫酸亞鐵、碳酸氫鈉、碳酸鋇和碳酸鋰組成的混合無機鹽發泡劑得到復合金屬粉末，再將所述復合金屬粉末以可揮發性有機發泡劑溶液充分浸漬后，干燥得到的粉體材料。

2.根據權利要求1所述的復合金屬發泡粉體材料，其特征是所述作為基體材料的金屬粉末是AlSi10Mg合金粉、Ti6Al4V合金粉、304L不銹鋼粉、316L不銹鋼粉、IN718合金粉或IN625合金粉。

3.根據權利要求1所述的復合金屬發泡粉體材料，其特征是所述4,4'-氧代雙苯磺酰肼、對甲苯磺酰肼與苯磺酰肼的質量比為(7～10)∶(2～5)∶1。

4.根據權利要求1所述的復合金屬發泡粉體材料，其特征是所述的可揮發性有機發泡劑溶液是將有機發泡劑甲縮醛、正戊烷和異丁烷以10∶(5～7)∶(3～5)的體積比溶解在溶劑乙醇中得到的發泡劑溶液。

5.根據權利要求1所述的復合金屬發泡粉體材料，其特征是將所述復合金屬粉末先在由甲酸甲酯和丙酮以體積比(1.8～2)∶1混合組成有機改性溶劑中進行有機化處理，再以可揮發性有機發泡劑溶液進行浸漬。

6.根據權利要求5所述的復合金屬發泡粉體材料，其特征是將所述有機改性溶劑以1～1.5倍體積的乙醇進行稀釋。

7.一種權利要求1所述的復合金屬發泡粉體材料的制備方法，包括：

1）、4,4'-氧代雙苯磺酰肼、對甲苯磺酰肼、苯磺酰肼以(7～10)∶(2～5)∶1的質量比混合，得到磺酰肼類發泡劑；

2）、等質量的硫酸亞鐵、碳酸氫鈉、碳酸鋇和碳酸鋰混合得到混合無機鹽發泡劑；

3）、磺酰肼類發泡劑、混合無機鹽發泡劑與金屬粉末基體材料以(3～10)∶(2～5)∶100的質量比混合，球磨并過200～800目篩，以醇溶液清洗后，得到復合金屬粉末；

4）、采用由甲酸甲酯與丙酮以體積比(1.8～2)∶1混合組成并以乙醇稀釋的有機改性溶劑對所述復合金屬粉末進行有機化改性處理，干燥后得到有機化復合金屬粉末；

5）、再將所述有機化復合金屬粉末置于溶解有體積比為10∶(5～7)∶(3～5)的甲縮醛、正戊烷和異丁烷的可揮發性有機發泡劑溶液中，攪拌以充分浸漬后，干燥得到復合金屬發泡粉體材料。

8.根據權利要求7所述的復合金屬發泡粉體材料制備方法，其特征是還包括以氣流式粉碎機對所述制備得到的復合金屬發泡粉體材料進行粉末化處理，以得到粒徑范圍18～45μm的復合金屬發泡粉體材料。

9.根據權利要求7所述的復合金屬發泡粉體材料制備方法，其特征是所述的球磨是采用球磨30～60min、暫停10～30min的交替運行方式循環球磨10～25次。

10.根據權利要求7所述的復合金屬發泡粉體材料制備方法，其特征是所述的浸漬過程是將有機化復合金屬粉末置于可揮發性有機發泡劑溶液中，采用攪拌30～50min，暫停10～15min的交替式攪拌方式循環攪拌5～20次。