[发明专利]一种混合金属粉末分离方法及所用气氛炉

摘要

本发明涉及一种混合金属粉末分离提纯方法及所用气氛炉，用于3D打印后混合粉末分离提纯，分离提纯方法包括：（1）预选择球形、粒径分布范围相同、最大粒径小于2倍最小粒径的两种以上金属粉末作为3D打印材料。（2）分离提纯步骤：对3D打印后混合粉，先筛分去除粉中尺寸大于2倍最小粒径的颗粒；然后根据混合粉的成分粉末密度，计算选择合适质量百分比的纯镁、纯铋辅料，放入氩气保护的气氛炉中加热形成设定密度的镁铋合金液；将混合粉放入合金液中搅拌并静置；将浮于合金液上部及沉于合金液下部的粉末分别取出到不同容器；最后将容器放入真空蒸馏炉蒸发去除镁铋，获得经分离提纯的金属粉末。具有简单易行、成本低廉、提纯纯度高等特点。

主权项

1.一种混合金属粉末分离方法，其特征在于：包括一个3D打印前预处理，选择球形的，且粒径分布范围相同、最大粒径小于2倍最小粒径的两种以上金属粉末作为金属梯度材料零件3D打印材料；对预处理过的3D打印后的混合粉末，分离提纯步骤如下：（1）筛分去除混合粉末中尺寸大于2倍最小粒径的粉末颗粒；（2）根据待分离提纯混合金属粉末的成分粉末密度，判定所需用于混合金属粉末分离的液态介质密度，液态介质密度应介于两种待分离粉末密度之间；（3）按公式d=a%*1.74+(1‑a%)*9.8计算形成液态介质密度d的合金液所需的纯镁质量百分比a%及纯铋的质量百分比(1‑a%)，并按所计算的质量百分比分别选取纯度为99.99%以上的纯镁及纯铋金属辅料，两种金属辅料的总体积应大于待分离提纯的混合金属粉末体积；（4）将两种纯金属辅料加入气氛炉中，充入99.99%以上的氩气作为保护气体，再将气氛炉升温至低于混合粉末中成分粉末熔点的合适温度，使两种纯金属辅料完全熔化，并适当搅拌，使两种纯金属在气氛炉中形成无限互溶的镁铋合金液；（5）将混合金属粉末加入气氛炉中的镁铋合金溶液中，搅拌10分钟后，再静置一定时间，使混合粉末按密度在合金液中分层；（6）将浮于合金液上部粉末及沉于合金液下部的粉末分别取出并置于不同容器中，容器中带有电动搅拌器；（7）待气氛炉中温度降至室温以下后，取出容器，并置于真空蒸馏炉内；（8）控制真空蒸馏炉具有合适的压力，使真空蒸馏炉的压力为0.001‑1Pa，然后将温度加热到合适的温度，该温度高于该压力下所用纯金属辅料的沸点，但低于混合金属粉末的成分粉末的熔点，并保温一定时间，同时通过容器中的电动搅拌器搅拌金属粉末，使金属粉末表面粘附的镁、铋元素充分蒸发，在镁、铋元素蒸发经过真空蒸馏炉中的冷凝器上时，进行镁铋蒸气冷凝，凝固后回收利用；（9）完全蒸发去除粉末颗粒上的镁铋合金后，待炉温下降到室温时，取出容器，这时容器中所装的粉末就是经分离提纯后的粉末。