[發明專利]一種表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體及其成型方法

有效

• 申請號: 202010550728.7
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111925213B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 倪培燊;鄧欣;伍尚華
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: C04B35/56
• 分類號: C04B35/56;C04B35/622;C04B35/628;B33Y70/10;B33Y10/00;B28B1/00
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陳文福

本發明涉及增材制造技術領域，提供了一種表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體及其成型工藝，其制備方法包括將碳化鎢粉體加入到含有金屬離子的包覆劑溶液中，然后進行球磨、旋蒸；將旋蒸后的粉體放于氣氛爐中并通入氫氣進行高溫還原反應，然后通入氬氣（或者氮氣）與氧氣的混合氣進行高溫氧化反應，獲得表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體；或者將旋蒸后的粉體直接通過高溫真空處理或者在高溫氬氣或氮氣中處理獲得表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體；將粉體加入到光敏樹脂中，配置光固化打印漿料，然后進行光固化打印；將光固化打印得到的樣品進行排膠、還原、燒結，獲得硬質合金打印樣品。本發明提供的表面包覆金屬氧化物層的硬質合金粉體的制備方法能夠有效降低硬質合金粉體的吸光度，解決了現有的硬質合金粉體難以進行光固化打印的問題。

技術領域

本發明涉及增材制造技術領域，尤其涉及一種表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體及其成型方法。

背景技術

硬質合金具有高硬度、高強度、高耐磨性等一系列優良性能，在金屬加工、石油勘探等領域有著廣泛的應用。目前硬質合金的制備采用粉末冶金方法，成型依賴模具，對于硬質合金工具的幾何形狀設計限制較大，難以制造復雜形狀且具有內部結構特征的硬質合金工具，極大限制了硬質合金應用領域的拓展。增材制造技術是一種結合計算機輔助設計的新型制造技術，可以在理論上實現無模生產，其中光固化成型的增材制造工藝成型精度高，在高精度零部件制造領域具有較大潛力。光固化成型過程中，粉末吸光度是影響打印厚度的主要因素，過高的粉末吸光度將極大地提高光敏樹脂的固化難度，嚴重降低光固化打印成功率。由于碳化鎢具有較高的吸光度，在與光敏樹脂混合后難以進行光固化成型，這嚴重限制了碳化鎢材料在光固化增材制造領域的發展。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體及其成型方法，本發明制備的碳化鎢粉體反射率高，解決了現有的硬質合金粉體難以進行光固化打印的問題。

本發明的技術方案為：

一種表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體，其特征在于，所述碳化鎢粉體晶粒尺寸為0.01-60μm；所述氧化層為金屬鈷氧化層、金屬鎳氧化層、金屬鐵氧化層、金屬銅氧化層中的一種。

本發明還提供了一種表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體的成型方法，包括以下具體步驟：

（1）將碳化鎢粉體加入到含金屬離子的包覆劑溶液中，然后進行球磨、旋蒸；

（2）將旋蒸后的粉體放于氣氛爐中并通入惰性氣體與氫氣的混合氣進行還原反應，然后通入惰性氣體與氧氣的混合氣進行氧化反應，獲得表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體；或者將旋蒸后的粉體放于氣氛爐中并通入氬氣或氮氣或者在真空中進行高溫處理，獲得表面包覆金屬氧化物層的碳化鎢粉體；

（3）將粉體加入到光敏樹脂中，配置光固化打印漿料，然后進行光固化打印；

（4）將光固化打印得到的樣品進行排膠、還原、燒結，獲得硬質合金打印樣品。

優選的，所述惰性氣體為氬氣或氮氣。

進一步的，步驟（1）所述碳化鎢粉體晶粒尺寸為0.01-60μm。

進一步的，步驟（1）所述含金屬離子的包覆劑溶液為CoCl₂、CoSO₄、Co(NO₃)₂、NiCl₂、NiSO₄、Ni(NO₃)₂、FeCl₃、Fe₂(SO4)₃、Fe(NO₃)₃、CuCl₂、CuSO₄、Cu(NO₃)₂中的一種或多種。