[发明专利]一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法，将增强粉末、金属粉末、分散剂加入球磨机进行球磨、混料，得到混合均匀的固体粉末；将球磨后的固体粉末加入光固化单体中，再加入分散剂、消泡剂和防沉降剂，并在避光条件下加入光引发剂，进行搅拌，得到浆料；将零件三维模型导入数据处理软件中进行数据处理，然后将浆料装入光固化设备，设置打印参数，利用紫外线光束，根据设计模型逐层打印制成颗粒增强金属基复合材料零件坯体；固化成形的坯体采用低温烧结去除有机粘结剂，再通过烧结形成复合材料零件。本发明的制备方法可以成形复杂零件，摆脱对模具的依赖性，降低制造成本，缩短加工时长，提高成形效率。

主权项

1.一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，浆料制备步骤1‑1，固体粉末制备将增强粉末、金属粉末、分散剂加入球磨机进行球磨、混料，得到混合均匀的固体粉末；增强粉末质量占金属粉末的15％～30％，其中，所述增强粉末为碳化硅、硼化钛或石墨，选取金属粉末为铜、钛或其各自的合金；步骤1‑2，浆料混合按照固体粉末和光固化单体的质量比为14:11‑21:4的比例，将球磨后的固体粉末加入光固化单体中，再加入分散剂、消泡剂和防沉降剂，并在避光条件下加入光引发剂，进行搅拌，得到浆料；浆料在混合过程中进行预热，使制备的浆料最终粘度在2000mPas～2700mPas之间；所述光固化单体为丙烯酸酯单体、环氧类齐聚物或乙烯基醚类单体中的一种或多种的混合物；所述光引发剂为自由基光引发剂或阳离子基光引发剂，其质量为光固化单体质量的0.3％～3％；还加入流平剂，流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷或硅油，其加入量为浆料总质量的0.03％～0.18％；还加入稀释剂，稀释剂为丙酮、甲乙酮、环己酮、甲苯、正丁醇或苯乙烯，其含量为浆料质量的0.05％～1％；所述消泡剂为低级醇、有机硅、聚醚类，其加入量为浆料总质量的0.03％～0.58％；所述防沉降剂为非离子型聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯脂肪醇硫酸盐或聚二醇醚，其加入量为浆料总质量的0.03％～0.78％；所述步骤1‑1和步骤1‑2中加入的分散剂为聚丙酸钠、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸铵、己烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯之一；步骤1‑1和步骤1‑2中加入的分散剂总量占固体粉末总质量的0.5％～5％；步骤2，零件坯体的制造将零件三维模型导入数据处理软件中进行数据处理，然后将浆料装入光固化设备，设置打印参数，利用紫外线光束，根据设计模型逐层打印制成颗粒增强金属基复合材料零件坯体；步骤3，后处理固化成形的坯体经过脱脂、烧结工艺，形成颗粒增强金属基复合材料零件。