[发明专利]一种用于增材制造的复合粉末及其制备方法

说明书

本发明涉及增材制造技术领域，公开了一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末包含第一粉末基体，以及第一粉末基体表面的微米级或纳米级的第二凸起结构，所述第二凸起结构能改善粉末的性能，在一些情况下，所述结构特别能改善粉末的流动性。所述复合粉末可在增材制造领域广泛应用。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用于增材制造的复合粉末及其制备方法。

技术背景

增材制造技术是快速成型技术的一种，它是一种以三维模型为基础，运用金属粉末或者塑料等可粘合材料，通过逐层扫描，层层堆垛的方式来构造出立体三维零件的技术。其应用领域非常广泛，在航空航天、医疗、工业设计、汽车等领域都得到快速发展。

与传统工艺方法不同，增材制造技术对粉末材料的性能和适用性提出了更高要求。其中粉末流动性影响增材制造成形件的内部质量。粉末流动性越高，成型件的平面度越好。反之，粉末流动性越差，成型件四周越翘曲，成型件的形状精度偏差越大。影响粉体流动性的因素非常复杂，如粒径分布、颗粒形状、温度、含水量、空气中的湿度等因素。粉末干燥状态时，流动性一般较好。若粉末吸附过多环境中的水分，致使粉末颗粒表面形成水膜，颗粒间发生相对移动的阻力变大，导致粉体的流动性下降。如何改善粉末流动性对改进增材制造工艺具有积极意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的一方面提供一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末包含第一粉末基体，以及第一粉末基体表面的微米级或纳米级的第二凸起结构，所述第二凸起结构能改善粉末的性能，在一些情况下，所述结构特别能改善粉末的流动性。

研究意外的发现，在增材制造用粉末表面制备具有微米级或纳米级的凸起结构能显著的改善粉末的流动性，其类似于荷叶表面的超疏水结构。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述的粉末优选为金属粉末。所述金属粉末的材质在此不做特别的限制，只要其为可用于增材制造的材质即可。本发明提供的可用于增材制造的复合粉末的表面的微米级或纳米级的第二凸起结构结构，能在一定程度上带来积极的技术效果。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末优选为不锈钢、铝合金、钛合金、高温合金粉末。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述第一粉末基体和第二凸起结构的材质相同。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末表面的第二凸起结构结构为多个。进一步优选的，所述第二凸起结构结构的数量超过50个。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，进一步优选的，所述第二凸起结构之间的距离小于第二凸起结构高度的5倍。进一步优选的，所述第二凸起结构之间的距离小于第二凸起结构高度的3倍。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，第二凸起结构结构能均匀覆盖于第一粉末基体上。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末优选为微米级粉末。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末进一步优选为粒径不大于150μm的粉末。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述复合粉末表面微米级或纳米级的凸起结构为聚集在粉末表面的微米级或纳米级的第二粉末。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述第二粉末粒径为50nm-10μm。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述第二凸起结构结构的尺寸远小于第一粉末基体的直径。优选的，第二凸起结构结构的直径小于第一粉末基体直径的1/5。

根据本发明提供的一种可用于增材制造的复合粉末，所述第二凸起结构结构为接近球形的凸起结构。