一种石墨烯强化3D打印用模具钢粉末及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种石墨烯强化3D打印用模具钢粉末，由以下体积比的原料制成：石墨烯衍生物0.5％～2％，模具钢粉末98％～99.5％。本发明专利技术还提供了石墨烯强化3D打印用模具钢粉末的制备方法，步骤如下：将石墨烯衍生物分散到无水乙醇中，超声振荡，得到石墨烯衍生物溶液；将模具钢粉末加入到石墨烯衍生物溶液中，得到混合溶液，然后将混合溶液进行球磨，得到浆料；加热浆料，边加热边搅拌至浆料呈半干状态；将半干的浆料彻底烘干，即得到石墨烯强化3D打印用模具钢粉末。本发明专利技术采用乙醇溶液分散和球磨两步法，能有效地破坏团聚石墨烯间的范德华力，而不破坏模具钢的铁基体，最终获得混合均匀、形成良好结合界面的石墨烯强化3D打印用模具钢粉末。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯强化3D打印用模具钢粉末及其制备方法、应用
本专利技术涉及粉末冶金和增材制造
，尤其涉及一种石墨烯强化3D打印用模具钢粉末及其制备方法、应用。
技术介绍
模具在制造业中起着支撑的关键作用，模具技术的发展，也是产品制造技术的发展。随着工业发展对模具功能要求的多样化，模具的结构设计也越来越复杂化。基于模具复杂冷却结构设计的独特性、难于加工制造以及快速生产的要求，目前，以SLM(selectivelasermelting，激光选区熔化)技术为代表的快速制造技术能够快速成形结构复杂的金属模具，已成为该领域的研究热点。钢作为应用最广泛的模具材料，按模具种类又可分为冷作模具钢、热作模具钢和注塑模具钢。模具技术的高速发展，对模具钢的性能要求日益严苛。一方面，对模具钢材质的导热性能提出很高的要求，模具注塑成型工艺中冷却阶段是最核心的阶段，冷却的效果不仅决定着注塑模的性能和制造成本，而且也直接影响注塑件的生产质量与生产效率；另一方面，模具的使用寿命很大程度上决定于模具硬度的大小，良好的硬度可以保证注塑模具在注塑过程中磨损较小，延长模具报废时间，增大模具使用寿命；冲压热作模具工作时受到很本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯强化3D打印用模具钢粉末，其特征在于，由以下体积比的原料制成：石墨烯衍生物0.5％～2％，模具钢粉末98％～99.5％。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯强化3D打印用模具钢粉末，其特征在于，由以下体积比的原料制成：石墨烯衍生物0.5％～2％，模具钢粉末98％～99.5％。2.根据权利要求1所述的石墨烯强化3D打印用模具钢粉末，其特征在于，由以下体积比的原料制成：石墨烯衍生物1％，模具钢粉末99％。3.根据权利要求2所述的石墨烯强化3D打印用模具钢粉末，其特征在于，所述石墨烯衍生物的粒径为0.5～20μm，厚度为5～25nm，纯度不小于98.9％，所述模具刚粉末的粒径为8～45μm，平均粒径为20～35μm。4.根据权利要求3所述的石墨烯强化3D打印用模具钢粉末，其特征在于，所述石墨烯衍生物选择多层石墨烯、石墨烯纳米片、石墨纳米纤维、还原氧化石墨烯中的一种或多种，所述模具刚粉末选择注塑模具钢粉末、热作模具钢粉末、不锈钢粉末中的一种或多种。5.根据权利要求1至4任一项所述的石墨烯强化3D打印用模具钢粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S101，将石墨烯衍生物分散到无水乙醇中，超声振荡，得到石墨烯衍生物溶液；S102，将模具钢粉末加入到石墨烯衍生物溶液中，得到混合溶液，然后将混合溶液进行球磨，得到浆料；S103，加热浆料，边加热边搅拌至浆料呈半干状态；S104，将半干的浆料彻底烘干，即得到石墨烯强化3D打印用模具钢粉末。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，利用球磨罐进行球磨，球磨的时间为2.5h,转速为350r/min，球料质量比为40:1，球径比为5:4:3，球磨过程在氩气气氛保护下进行。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，利用水浴锅对浆料进行水浴加热，水浴锅的温度设置为80℃，所述浆料呈半干状态的判断标准为浆料中的含水率为5％～20％。8.根据权利要求1至4任一项所述的石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：周燕，文世峰，陈柯宇，段隆臣，杨展，方小红，谭松成，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，武汉华科三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42