[发明专利]一种原位调控镍钛合金功能特性的4D打印方法及应用

权利要求书

1.一种原位调控镍钛合金功能特性的4D打印方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）制粉：将纯钛和纯镍进行配料、熔炼，得到镍钛合金棒材，然后通过旋转电极雾化法制取合金粉末，对粉末进行筛分处理，获得粒径为15~53μm的镍钛合金粉末；

（2）粉末改性：将步骤（1）所得镍钛合金粉末置于放电等离子体辅助球磨机中进行放电处理，促进粉末活性激活，然后加入粒径为100~800 nm的纳米级镍粉，得到混合粉末，继续进行放电处理，使镍钛合金粉末与纳米镍粉之间实现冶金结合，得到改性粉末；

（3）4D打印成形：将步骤（2）处理后的改性粉末通过增材制造技术制备成形，得到功能化的镍钛合金。

2.根据权利要求1所述的一种原位调控镍钛合金功能特性的4D打印方法，其特征在于：步骤（1）中所述镍钛合金粉末的原子百分比元素组成为：Ti 50~60at.%，余量为Ni。

3.根据权利要求1所述的一种原位调控镍钛合金功能特性的4D打印方法，其特征在于：步骤（2）中所述纳米级镍粉的加入量使得混合粉末的原子百分比元素组成为：Ti 45~50at.%，余量为Ni。

4.根据权利要求1所述的一种原位调控镍钛合金功能特性的4D打印方法，其特征在于步骤（2）中促进粉末活性激活的放电处理条件为：电压120~130 V，电流1~1.4 A，电极转速800~1000 r/min，每次放电处理持续时间为0.5~1.5 h，相邻两次放电处理的间隔为30~60min，放电处理次数为3~6次；加入纳米级镍粉后，继续进行放电处理降低电极转速到500~700 r/min，调整电流到1.5~1.8 A，继续处理2~4 h。

5.根据权利要求1所述的一种原位调控镍钛合金功能特性的4D打印方法，其特征在于：步骤（3）中所述增材制造技术是指SLM成形技术，具体参数条件为：激光功率P 60 W，激光扫描速度v100 mm/s，激光扫描间距h=80~120μm，铺粉层厚t=25~40μm。

6.一种镍钛合金在制备脊柱矫形棒、髓内针/钉、血管成形环、手术用微型钳子、管路接头、智能控温器件、弹簧驱动装置、温度传感器触发器、振动控制构件、锥形阻尼器、自展开桁架、自展开通讯卫星零部件中的应用，其特征在于，所述镍钛合金通过权利要求1~5任一项所述的方法制备得到。