[发明专利]一种适用于3D打印的具有双峰分布金属粉末的制备方法

摘要

一种适用于3D打印的具有双峰分布金属粉末的制备方法，属于金属粉末材料技术领域。采用平均粒径在0.5～1.5μm范围内的金属粉末为初始原料配制料浆；然后对金属粉末进行团聚造粒，通过调节雾化盘的转速控制制备的微米级金属粉末的粒径分布；最后对造粒后微米级金属粉末进行热处理，通过脱胶和致密化固结作用，获得球形度、流动性和氧含量满足3D打印要求的具有双峰粒度分布的金属粉末颗粒。本方法与现有的其他相关金属粉末制备方法相比，对金属粉末颗粒的球形度、粒径分布和氧含量的可控性强，可在同一批次制备获得具有特殊粒度分布的金属粉末，且具有工艺简单、成本低的优势。

主权项

1.一种适用于3D打印的具有双峰分布的金属球形粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将初始金属粉末与聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水混合配制料浆，球磨1～2h得到稳定料浆，其中初始金属粉末平均粒径在0.5～1.5μm范围内，初始金属粉末质量为料浆总质量的50～78％，聚乙烯醇为初始金属粉末质量的0.8～2％，聚乙二醇为初始金属粉末质量的1～2％；(2)对步骤(1)制备的料浆进行离心喷雾干燥，通过调节雾化盘转速，获得粒径在50μm以下且具有双峰分布的球形金属颗粒，采用分阶段式喷雾干燥，第一阶段对料浆总体积的50％～80％的料浆进行雾化干燥，雾化盘转速为12000～13500rpm，第二阶段对剩余料浆直接调节雾化盘转速进行雾化干燥，第二阶段雾化盘转速为16000～18000rpm；(3)使用氩气保护的管式炉对步骤(2)获得的球形颗粒进行热处理，采用阶段式热处理进行脱胶和致密化固结；第一阶段脱胶采用300℃保温120min，然后采用第二阶段和第三阶段热处理完成致密化固结，第二阶段热处理温度为Tm/2+120℃～Tm/2+200℃，Tm为金属熔点，保温时间5～10min，第三阶段热处理直接从第二阶段降温至Tm/2℃～Tm/2+120℃，然后保温120～180min，最后得到兼具高致密性和流动性的具有双峰粒径分布的微米级球形金属粉末；上述步骤(3)的第二阶段温度与第三阶段温度不同。