[发明专利]一种3D打印用金属基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种3D打印用金属基复合材料，其特征在于：包括按重量百分比的如下组分：

铁粉 35-74%

辅助粉 20%

单晶蓝宝石晶须 1~30%

润滑剂 5~15%；

所述辅助粉为Cr 、Ni、 Cu、 Mn 、Si、 Mo、 Nb 和C粉末的混合物，辅助粉中Cr 、Ni、Cu、 Mn 、Si、 Mo、 Nb 和C在3D打印用金属基复合材料中的占比为：Cr 12%；Ni 4%；Cu 3%；Mn 0.3%；Si 0.3%；Mo 0.2%；Nb 0.15%；C 0.05%。

2.根据权利要求1所述的3D打印用金属基复合材料，其特征在于：所述单晶蓝宝石晶须为直径0.1~1μm，长度为5~20μm，密度为4g/cm³，纯度（wt%）为90-99.9%的单晶蓝宝石晶须。

3.根据权利要求1所述的3D打印用金属基复合材料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡或甲基丙烯酸酯至少一种。

4.一种3D打印用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：（1）将Fe 、Cr 、Ni、 Cu、Mn、Si、 Mo、Nb和C粉末，单晶蓝宝石晶须和润滑剂按照权利要求1-3任一项所述的配方量加入分散剂中，搅拌6~18 h；

（2）对上述混合液超声处理10~30min；

（3）将分散混合均匀的混合料在真空抽滤机上抽滤；

（4）将抽滤所得混合粉末干燥在60℃~80℃的干燥箱内4~6 h烘干备用；

（5）将混合粉末放在氩气保护装置内，预先通入一定流量的高纯氩气，使装置腔内含氧量小于40μL/ L；制得的混合粉末即为3D打印用金属基复合材料；

（6）运行程序，通过激光自动送粉器，将混合粉末喷射到激光束产生的熔池中，形成不锈钢和单晶蓝宝石晶须结合的激光熔覆层，通过每一层的数控加工程序实现逐层熔覆，最终得到所需形状的三维不锈钢构件。

5.根据权利要求4所述的3D打印用金属基复合材料的制备方法，所述步骤（1）中所述分散剂为去离子水或无水乙醇，所述各粉末、单晶蓝宝石晶须和润滑剂的体积与分散剂的体积比为1：1~10，所述搅拌速度为350~550r/min。

6.根据权利要求5所述的3D打印用金属基复合材料的制备方法，所述高纯氩气流量为4~40L/min，纯度≥99.99%。