一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法及产品技术

本发明专利技术公开了一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法，(1)将轻金属原料加入感应电炉的坩埚中，调控感应电流加热使轻金属原料熔化成液态熔体；(2)控制轻金属熔体温度高于其熔点50～100℃范围内，将0‑20.0wt％纳米材料加入到金属熔体中并保证均匀分散形成混合熔体；(3)向步骤(2)形成的混合熔体中加入0‑1.0wt％的稀土材料并保证均匀分散；(4)对烧损的元素进行补损以调整合金的化学成分(5)开启高纯氩气，由一路气流集中到雾化喷嘴，保持雾化气压和功率，混合均匀的复合材料熔体由输液管流出，自由降落一段距离后在高压气体作用下被破碎为球形小液滴，并快速冷凝成球形粉末颗粒。采用此方法制备的产品能更有效的应用于三维打印技术。

Preparation method and product of spherical metal base rare earth nanometer composite powder for three-dimensional printing

The invention discloses a method for preparing spherical nano composite powder of rare earth metal based 3D printing, (1) the light metal raw material into the crucible induction furnace, induction heating current regulation of light metal material is melted into liquid melt; (2) to control the temperature of light metal melting degree above its melting point to 50 the temperature range of 100, 0 20.0wt% nano material is added to the molten metal and ensure uniform dispersion of the formation of mixed melt; (3) to step (2) of rare earth materials with 0 1.0wt% mixed melt formation in and to ensure uniform distribution; (4) to adjust the chemical composition of the loss on the burning loss of alloy the element (5) to open the high pure argon, concentrated by way of air flow to the atomizing nozzle, keep the atomization pressure and power, composite melt mixing by the infusion pipe, the free fall distance in under the action of high-pressure gas is A small spherical droplet is broken and rapidly condensed into spherical powder particles. The products prepared by this method can be more effectively applied to 3D printing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法及产品
本专利技术属于新材料领域，具体涉及一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法及产品。
技术介绍
近年来，在金属基复合材料的发展中，轻金属(铝、锂、镁、钛等纯金属及其合金)基复合材料的发展尤为迅速。纳米材料具有超细晶粒和大量内界面的特殊微观结构，从而具有诸多特殊的力学和理化性能，添加纳米材料可以有效提高轻金属基复合材料的抗拉强度、硬度、耐磨性等，并能改变轻金属的导电、导热及热膨胀系数等物理性能。因此，纳米材料轻金属基复合材料的制备成为研究的热点。目前，轻金属基复合材料的制备方法只要有粉末冶金、放电等离子烧结、搅拌铸造、压力浸渗、喷射沉积等。然而，这些方法难以制备具有复杂结构的轻金属基复合材料，从而制约了轻金属基复合材料的应用和发展。随着三维打印技术的兴起，国内外的科研人员开始将纳米材料增强轻金属基复合材料与三维打印技术(主要包括激光选区熔化SLM，电子束选区熔化EBM，激光近净成型LENS等)相结合，利用纳米材料可显著改善轻金属基体力学性能的优势和三维打印可制造复杂结构件的特点，实现轻金属基纳米复合材料复杂结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将轻金属原料加入感应电炉的坩埚中，将坩埚抽真空充氩气，调控感应电流加热使轻金属原料融化成液态熔体；(2)控制轻金属熔体温度高于其熔点50～100℃范围内，将0‑20.0wt％纳米材料加入到金属熔体中并保证均匀分散形成混合熔体，并调控感应电流强度为5～25A；(3)向步骤(2)形成的混合熔体中加入0‑1.0wt％的稀土材料并保证均匀分散，所述稀土材料包括La、Nd、Re、Sm、Ce或Y中的一种或几种；(4)对烧损的元素进行补损以调整合金的化学成分，并用步骤(1)同样的方法再进行一次重熔并均匀分散成复合材料熔...

【技术特征摘要】
1.一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将轻金属原料加入感应电炉的坩埚中，将坩埚抽真空充氩气，调控感应电流加热使轻金属原料融化成液态熔体；(2)控制轻金属熔体温度高于其熔点50～100℃范围内，将0-20.0wt％纳米材料加入到金属熔体中并保证均匀分散形成混合熔体，并调控感应电流强度为5～25A；(3)向步骤(2)形成的混合熔体中加入0-1.0wt％的稀土材料并保证均匀分散，所述稀土材料包括La、Nd、Re、Sm、Ce或Y中的一种或几种；(4)对烧损的元素进行补损以调整合金的化学成分，并用步骤(1)同样的方法再进行一次重熔并均匀分散成复合材料熔体；(5)开启高纯氩气，由一路气流集中到雾化喷嘴，保持雾化气压和功率，混合均匀的复合材料熔体由输液管流出，自由降落一段距离后在高压气体作用下被破碎为球形小液滴，并快速冷凝成球形粉末颗粒，得到球形金属基稀土纳米复合粉末。2.根据权利要去1所述一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法，其特征在于，所述轻金属为铝、锂、镁、钛或其合金。3.根据权利要求1所述一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤(1)控制坩埚内真空度在6.0×10-3Pa以下，氩气的压力0-0.1MPa，感应电流强度5-45A。4.根据权利要求1所述一种可用于三维打印的球形金属基稀土纳米复合粉末的制备方法，其特征在于，所述纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林志，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆,50