[发明专利]一种采用光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法

权利要求书

1.一种光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法，包括：

(1)制备墨水：将一定比例的溶剂、水溶性钨盐、水溶性钴盐、有机功能单体以及光引发剂进行混合，制得打印墨水；

(2)光固化3D打印：将步骤(1)制得的打印墨水装入光固化3D打印机中进行光固化3D打印，得到三维结构的前驱体；

(3)干燥后处理：对步骤(3)得到的三维结构前驱体进行干燥处理，得到干燥前驱体；

(4)高温后处理：对步骤(4)得到的干燥前驱体进行高温后处理，得到WC-Co硬质合金；

其中，所述步骤(1)中，所述有机功能单体包括顺丁烯二酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲醋、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、烷氧基丙烯酸烷基酯、烷氧基甲基丙烯酸烷基酯、羟乙基丙烯酸甲酯、羟丙基丙烯酸甲酯、丙烯基丙烯酸甲酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种；

其中，所述步骤(4)中，所述高温后处理分为三个阶段，其中，在第一阶段采用还原气氛，以0.1-2℃/min的升温速率从室温加热到第一温度；在第二阶段采用真空气氛，以0.5-10℃/min的升温速率从大于第一温度的温度加热到第二温度；在第三阶段采用惰性气氛，以0.5-10℃/min的升温速率从大于第二温度的温度加热到第三温度；其中，所述第一温度为400-600℃，所述第二温度为800-1500℃，所述第三温度为1400-1800℃。

2.如权利要求1所述的光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法，其中，所述步骤(1)中，水溶性钨盐的浓度为0.01％～70wt％；有机功能单体的加入量为墨水质量的0.1％～50％；光引发剂的加入量为有机功能单体质量的0.01％～50％。

3.如权利要求1所述的光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法，其中，所述步骤(1)中，所述水溶性钨盐包括钨酸钠、仲钨酸铵、偏钨酸铵中的一种或多种；所述水溶性钴盐包括硝酸钴、碳酸钴、乙酸钴中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法，其中，所述步骤(1)中，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法，其中，所述步骤(2)中，所述光固化3D打印机的类型包括SLA、DLP、CLIP、HRAP中的至少一种。

6.如权利要求1所述的光固化3D打印制备三维结构硬质合金的方法，其中，所述步骤(3)中，所述干燥方式包括烘箱干燥或冷冻干燥中的一种或多种。