[发明专利]一种3D打印用球形锆粉的生产方法

说明书

本发明提供一种3D打印用球形锆粉的生产方法，涉及3D打印技术领域。该3D打印用球形锆粉的生产方法，包括以下步骤；S1、取四氯化锆粉末放置于容器中待用；S2、将四氯化锆粉末过滤三次，去除四氯化锆粉末中的大颗粒杂质；S3、将S2中的四氯化锆粉末，在80‑100摄氏度的温度下干燥，冷却备用；S4、将S3中的四氯化锆粉末再次过滤；S5、将S4中粒度25um‑70um的四氯化锆粉放入同轴嵌入式感应等离子体球化装置。本发明以四氯化锆粉末为原料，原料量丰富，适合批量生产，可以满足工业上对球形锆分的需求，使用同轴嵌入式感应等离子体球化装置，等离子体区中心温度高达10000℃，在此高温下四氯化锆快速分解球化，极大地提高了球化效率。

技术领域

本发明涉及3D打印技术技术领域，具体为一种3D打印用球形锆粉的生产方法。

背景技术

锆是一种稀有金属，具有高的熔点、良好的可塑性和优异的耐腐蚀性，具有密度大、活性高、体积热值高、比热容小等特点，锆的耐腐蚀性比钛好，有望在3D打印领域替代钛合金，在海洋工程、生物医疗、化学化工等领域得以广泛应用。

对于高性能金属3D构件来说，需要球形度好、球化率高、流动性好的金属粉末，便于3D打印铺粉操作，鉴于锆的熔点较高（1852℃），常规的球化方法，如气雾化法、等离子体法等，效率低，难以实现高效生产，且球形度和球化率不理想。

经对现有技术的文献检索发现，公开号为CN113909479A的中国专利公开了一种可实现粒度分级的超细球形锆粉制备方法，该方法不足在于：步骤繁琐，效率低。经文献检索还发现，宰雄飞等在《稀有金属》（2018年，第8期，第864-868页）发表了“无坩埚熔炼气雾化技术制备高纯球形锆粉”，具体方法为：以锆棒为原料，采用自主设计的无坩埚熔炼气雾化设备成功制备出高纯球形锆粉，由于需要严格控制进料速度和雾化压力，才可使得细粉的产出率达40-50%，不能达到批量生产，达不到工业上对球形锆粉的需求。

通过检索现有专利和文献，未发现同轴嵌入式感应等离子方法技术生产球形锆粉体的报导。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种3D打印用球形锆粉的生产方法，解决了不能达到批量生产，达不到工业上对球形锆粉的需求的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种3D打印用球形锆粉的生产方法，包括以下步骤：

S1、取四氯化锆粉末放置于容器中待用；

S2、将四氯化锆粉末过滤三次，去除四氯化锆粉末中的大颗粒杂质；

S3、将S2中的四氯化锆粉末，在80-100摄氏度的温度下干燥，冷却备用；

S4、将S3中的四氯化锆粉末再次过滤；

S5、将S4中粒度25um-70um的四氯化锆粉放入同轴嵌入式感应等离子体球化装置，并且设置等离子体的运行参数，得到最终产物。

优选的，所述S5中的运行参数为：功率200-400KW，氩-氢等离子气体流量0.5-0.8m³/h，氩气送粉气体流速是0.10-0.18m³/h。

优选的，所述氩-氢等离子气体包含氩气95v%，氢气5v%。

（三）有益效果

本发明提供了一种3D打印用球形锆粉的生产方法。具备以下有益效果：

1、与传统技术相比，本发明以四氯化锆粉末为原料，原料量丰富，适合批量生产，可以满足工业上对球形锆分的需求。

2、与传统技术相比，本发明使用同轴嵌入式感应等离子体球化装置，等离子体区中心温度高达10000℃，在此高温下四氯化锆快速分解球化，极大地提高了球化效率。

具体实施方式