[发明专利]一种基于粉末床熔融的氧化铝多孔材料的强度增强方法

权利要求书

1.一种基于粉末床熔融的氧化铝多孔材料的强度增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将占总粉体质量分数为3～30wt％的强度增强材料粉末倒入初始原料中混合；初始原料包括占总粉质量分数为45～87wt％的基体材料与占总粉质量分数为10～25wt％的粘结剂材料；

强度增强材料为硅粉或含硅的化合物，含镁的材料，含钇的化合物，含锆的化合物中的一种或多种的组合；

2)将步骤1)混好的原料放入粉末床熔融3D打印机中，按照设计的多孔结构三维模型打印出初坯；

3)将初坯放入浓度为5％～40％的硅溶胶、镁溶胶、钇溶胶或锆溶胶中浸渍，放入抽真空机中抽真空，控制抽真空机压强在18000±2000Pa范围内，对应真空表读数为0.082±0.02MPa，保持30min～60min，使初坯充分浸渍；重复进行浸渍，次数为1～3次；

4)将浸渍后的初坯取出，放在烘箱中，恒温40～80℃，干燥3～12小时；

5)按照设定的阶梯升温曲线，先对经过预浸渍且干燥的氧化铝多孔材料的初坯进行脱脂处理，再对初坯进行高温焙烧处理，获得强度满足要求的多孔结构；

所述的步骤1)中基体材料为氢氧化铝粉末；粘结剂材料为环氧树脂类粉末、尼龙粉末的一种或多种，环氧树脂类粉末为E12或E06；

所述的步骤1)中初始原料粒径为15-100μm；

所述的步骤2)中粉末床熔融3D打印机的熔融成形工艺参数为：光斑直径为40μm～300μm，激光功率为5～100W，扫描速度500mm～5000mm/s，扫描间距为0.05～0.3mm，预热温度为50～150摄氏度，分层层厚为0.1～0.2mm；

所述的步骤1)中含硅的化合物为氧化硅或碳酸硅，含镁的材料为氧化镁或碳酸镁，含钇的化合物为氧化钇，含锆的化合物为氧化锆。

2.根据权利要求1所述的一种基于粉末床熔融的氧化铝多孔材料的强度增强方法，其特征在于：所述的步骤1)中强度增强材料粉末的粒径在30nm～40μm范围内。

3.根据权利要求1所述的一种基于粉末床熔融的氧化铝多孔材料的强度增强方法，其特征在于：所述的步骤1)中的原料混合方法为机械混合或干法球磨混合方法，混粉时间3～12小时。

4.根据权利要求1所述的一种基于粉末床熔融的氧化铝多孔材料的强度增强方法，其特征在于：所述的步骤5)中脱脂工艺为将经过预浸渍且干燥的氧化铝多孔材料的初坯在1～2小时的时间内升至300～350℃，保温0.5～3小时，再在3～4小时的时间内升至550～800℃，保温1～4小时；高温焙烧处理为：脱脂工艺结束后，从550～800℃升至1200～1700℃，保温2～5小时，随炉冷却至室温。