一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于镁基复合材料领域，具体来说是一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料及其制备方法，包括如下重量百分含量的各物质：单质硅颗粒2~5wt%、LiH 6~8wt%、CaH2 1~2wt%、余量为高纯镁粉。该粉体设计能有效降低镁合金粉末在成形过程中的蒸发、氧化等问题，从而保证了高性能镁合金的精密成形制造，同时也为激光增材制造专用镁合金粉末的制备提供了一种方法。

A high performance magnesium matrix composite based on laser 3D printing and its preparation method

The invention belongs to the field of magnesium matrix composite material, in particular, a high performance magnesium based composite material based on laser 3D printing forming and its preparation method, including the following substances with a 100 percent weight: single silicon particles 2~5wt%, LiH 6~8wt%, CaH2 1~2wt%, and high purity magnesium powder. The powder design can effectively reduce the evaporation and oxidation of magnesium alloy powder during the forming process, so as to ensure the precision forming of high performance magnesium alloy, and also provide a method for the preparation of special magnesium alloy powder for laser material making.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料及其制备方法
本专利技术属于镁基复合材料领域，具体来说是一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料及其制备方法。技术背景镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料之一,具有较高的比强度、比刚度以及良好的铸造、减震、切削加工和尺寸稳定性等性能,早已引起了航空工业和汽车工业的注意。除此之外，镁合金由于其固有的生物相容性、生物降解能力、低弹性模量以及优异的力学性能，在生物医疗领域具有着广泛的应用前景。然而，鉴于镁合金为六方晶体结构，镁合金的加工成形性受到严重限制，特别对于具有复杂精细结构的生物医疗植入体，因此新的加工方式亟待引进以克服镁合金成形困难的固有属性。激光增材制造技术是从上世纪80年代初在美国产生并在90年代得到迅速发展的一门综合性、交叉性前沿技术。它基于全新的增材制造理念，从构建零件的CAD模形出发，通过软件分层离散以及数控成形系统，控制激光束将铺放在粉末床中的粉体材料熔融并逐层堆积而形成三维实体零件。目前按照粉末成形特性主要分为选择性激光烧结技术和选择性激光熔化技术两种，其与传统的加工制造相比较，其突出优势主要体现在：（1）成形过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料，其特征在于，包括如下重量百分含量的各物质：单质硅颗粒   2~5wt%LiH          6~8wt%CaH2         1~2wt%余量为高纯镁粉。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料，其特征在于，包括如下重量百分含量的各物质：单质硅颗粒2~5wt%LiH6~8wt%CaH21~2wt%余量为高纯镁粉。2.根据权利要求1所述的一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料，其特征在于，氢化锂，平均粒径范围在8-15µm，纯度在99.9%以上。3.根据权利要求1所述的一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料，其特征在于，氢化钙，平均粒径范围在10-20µm，纯度在99.9%以上。4.根据权利要求1所述的一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料，其特征在于，单质硅颗粒，平均粒径范围为3-6µm，纯度在99.9%以上。5.根据权利要求1所述的一种基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料，其特征在于，高纯镁粉，平均粒径范围在15-30µm，纯度在99.9%以上。6.一种如权利要求1所述的基于激光3D打印成形的高性能镁基复合材料制备方法，其特征在于，包括机械球磨混粉和激光3D打印成形固化两个部分：机械球磨混粉：将单质硅颗粒和高纯镁粉进行配比混合，得到混合粉末A；将混合粉末A置于球磨机中，对球磨罐进行连续抽真空并用氢气将残余空气排尽，之后向罐中通入氢气，气压控制在0.5Mpa；对混合粉末A进行间歇式球磨，得到复合粉末B；秤取氢化钙、氢化锂与复合粉末B在无球磨介质条件下进行均匀混合，最终得到镁基混合粉体...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾冬冬，马成龙，戴冬华，夏木建，陈洪宇，赵轩，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32