[发明专利]一种光固化打印硬质合金刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种光固化打印硬质合金刀具的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1.将硬质合金粉末、改性粉末和分散剂混合，得到改性硬质合金粉末；所述改性粉末包括铜粉、纳米稀土氧化物、石墨烯、多壁碳纳米管和SiC晶须；所述铜粉的用量占所述改性硬质合金粉末质量的0.1~0.4%；所述纳米稀土氧化物的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.3~0.7%；所述石墨烯的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.02~0.15%；所述多壁碳纳米管的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.04~0.08%；所述SiC晶须的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.20~0.90%；

S2.将活性稀释剂、低聚物和光引发剂混合，得到光敏树脂体系；所述光引发剂的含量为所述光敏树脂体系总质量的1~7%；

S3.将所述改性硬质合金粉末和所述光敏树脂体系进行球磨混合，得到硬质合金浆料；

S4.将所述硬质合金浆料进行光固化打印，得到硬质合金刀具坯体；

S5.将所述硬质合金刀具坯体进行脱脂、烧结，得到所述光固化打印硬质合金刀具；所述烧结包括两个阶段，第一阶段：升温至1200~1250℃，并保温100~120min；第二阶段：升温至1300~1500℃，并保温60~80min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硬质合金粉末包括硬质相粉末和粘结相粉末；所述硬质相粉末和所述粘结相粉末的质量比为(70~97):(3~30)。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硬质相粉末为碳化钨粉、碳化钛粉、碳化钽粉、碳化铌粉中的至少一种；所述粘结相粉末为钴粉和/或镍粉。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述硬质相粉末的粒径为0.8~15μm；所述粘结相粉末的粒径为1.0~15μm。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当所述硬质相粉末粒径为0.8~1.5μm时，所述改性粉末还包括晶粒长大抑制剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述晶粒长大抑制剂的用量不超过改性硬质合金粉末质量的1%。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述晶粒长大抑制剂为VC和/或Cr₃C₂。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.1%；

所述SiC晶须的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.6%；和/或

所述分散剂的含量为所述改性硬质合金粉末质量的2~5%。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述铜粉的用量占所述改性硬质合金粉末质量的0.4%；

所述纳米稀土氧化物的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.4%；和/或

所述多壁碳纳米管的含量为所述改性硬质合金粉末质量的0.08%。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述纳米稀土氧化物为纳米Y₂O₃、纳米Ce₂O₃、纳米Nd₂O₃中的一种；

所述铜粉的粒径为0.8~15µm；

所述纳米稀土氧化物的粒径为10~60nm；

所述石墨烯的厚度为1~10nm，长度为10~30μm；

所述多壁碳纳米管直径为15~30nm，长度为10~30µm；和/或

所述SiC晶须直径为0.1~0.5µm，长度为10~50µm。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述纳米稀土氧化物为纳米Ce₂O₃。