[发明专利]一种适用于3D打印的高品质球形钛粉的制备方法

摘要

一种适用于3D打印的高品质球形钛粉的制备方法，属于金属粉末制备技术领域。采用平均粒径为1.5～2μm的高纯金属氢化钛微米粉末为初始粉末，然后对氢化钛微米粉末进行团聚造粒和热处理，得到具有较高球形度和一定结合强度的细颗粒微米级钛粉末；最后对得到的微米级钛粉末进行射频等离子球化，获得高纯度、全致密和高流动性满足3D打印要求的细颗粒球形纯钛粉末。本发明金属钛粉末颗粒具有高纯度、全致密性和高流动性，且粒径可控性强；采用微米级氢化钛粉末可显著提高造粒粉末颗粒的致密度，且大大降低生产成本；通过射频等离子球化技术，可明显提高最终制备钛粉末的纯度、颗粒致密性和流动性。

主权项

1.一种适用于3D打印的高纯度、全致密细颗粒球形钛粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氢化钛粉末与聚乙二醇和去离子水混合球磨2～3h得到稳定料浆，对其进行离心喷雾干燥，通过调节雾化盘转速，获得粒径在50μm以下的球形氢化钛颗粒，其中原料氢化钛粉末的平均粒径在1.5～2μm范围内，料浆中氢化钛粉末的质量百分含量为60～65％，聚乙二醇为氢化钛粉末质量的2.5～3.5％；(2)使用真空脱蜡烧结一体炉对步骤(1)获得的球形氢化钛颗粒进行热处理，采用阶段式热处理进行脱胶、脱氢和致密化固结；第一阶段在真空环境中完成脱胶，在300℃保温50～60min；第二阶段在真空环境中，在900～950℃保温90～120min，进行一步氢化钛分解和致密化固结，最后得到具有较高球形度和一定结合强度的细颗粒微米级球形钛粉末；(3)使用射频等离子球化技术对步骤(2)获得的细颗粒微米级球形钛粉进行等离子球化，采用纯度不低于99.9％的氩气作为中心气体，电离形成稳定的高温惰性气体等离子体；采用纯度不低于99.9％的氮气作为运载气体，将原料粉送入等离子炬中；采用纯度不低于99.9％的氮气作为冷却气体，将熔体冷却凝固成球形粉末。