两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末及其制备方法与应用。该粉末包含铝合金粉末、纳米陶瓷颗粒TiB2和超细陶瓷颗粒SiC。所述制备方法包括以下步骤：气雾化制备铝合金粉末；高能球磨制备纳米TiB2颗粒、超细SiC颗粒；均匀混合、低能球磨得到所述两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末。本发明专利技术通过球磨工艺，制备出球形度良好、陶瓷颗粒分布较均匀的铝基复合粉末，应用于3D打印领域，能促进3D打印过程中熔池的非均匀形核，改变熔体凝固方式，细化了晶粒，提高SLM成形铝基复合材料的强度和硬度，保持材料较好的塑性，得到综合力学性能优良的SLM成形铝基复合材料。

Aluminum-based Composite Powders for 3D Printing Modified by Two Kinds of Ultrafine Ceramic Particles and Their Preparation and Application

The invention discloses two kinds of aluminum-based composite powders for 3D printing, which are assembled and modified by ultrafine ceramic particles, and their preparation methods and applications. The powder includes aluminium alloy powder, nano-ceramic particle TiB2 and ultra-fine ceramic particle SiC. The preparation method comprises the following steps: preparing aluminium alloy powder by gas atomization; preparing nano-TiB2 particles and ultra-fine SiC particles by high energy ball milling; uniformly mixing and low energy ball milling to obtain two kinds of ultra-fine ceramic particles assembled and modified aluminium-based composite powder for 3D printing. The aluminium-based composite powder with good sphericity and uniform distribution of ceramic particles is prepared by ball milling process, which can be applied in the field of 3D printing. It can promote the non-uniform nucleation of molten pool in the process of 3D printing, change the solidification mode of melt, refine grains, improve the strength and hardness of SLM-formed aluminium-based composite materials, maintain good plasticity of materials, and obtain excellent comprehensive mechanical properties. SLM forming of aluminium matrix composites.

【技术实现步骤摘要】
两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末及其制备方法与应用
本专利技术属于金属3D打印及粉末冶金
，具体涉及两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用用铝基复合粉末及其制备方法与应用。
技术介绍
作为典型的颗粒增强金属基复合材料，颗粒增强铝基复合材料兼备铝合金与陶瓷的优良特性，具有质量轻、高比强、高比模、热膨胀系数低、尺寸稳定性高，且耐高温、抗疲劳磨损等一系列优点。目前，铝基复合材料的制备方法包括粉末冶金法、搅拌铸造法、喷射共沉积法、液态金属浸透法等。但传统制造方法存在加工的工艺过程复杂，成形过程中润湿性不好、易产生脆性相等缺点，制约了铝基复合材料的进一步发展及应用。激光选区熔化成形（SLM）能直接获得致密度高、具有较高尺寸精度和良好冶金结合的零件，实现结构复杂金属零件的近净成形。且激光选区熔化成形是一个高度非平衡动态冶金过程，其加工成形温度很高，较高的温度有利于提高陶瓷与金属之间的润湿性，同时可有效避免成形过程中脆性相的产生，促进稳定相的产生，制备出性能优良的铝基复合材料。但采用传统的高能球磨工艺制备出的3D打印用铝基复合粉末，球形度较低，流动性较差，不利于激光选区熔化成形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末，其特征在于，包含以下质量分数的材料：铝合金粉末95%‑97%；纳米TiB2陶瓷颗粒2%；超细SiC陶瓷颗粒1%‑3%。

【技术特征摘要】
1.两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末，其特征在于，包含以下质量分数的材料：铝合金粉末95%-97%；纳米TiB2陶瓷颗粒2%；超细SiC陶瓷颗粒1%-3%。2.根据权利要求1所述的两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末，其特征在于，所述铝合金粉末颗粒为球形，粒径为15-53μm，含氧量<500ppm。3.根据权利要求1所述的两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末，其特征在于，所述纳米TiB2陶瓷颗粒的粒径为20-100nm，平均粒径为50nm；所述超细SiC陶瓷颗粒的粒径为300-500nm。4.根据权利要求1所述的两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末，其特征在于，所述3D打印用铝基复合粉末的粒径为15-50μm，含氧量<1000ppm。5.根据权利要求1所述的两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末，其特征在于，所述铝合金粉末属于Al-Si合金粉末，包括AlSi10Mg、AlSi12和AlSi7Mg合金粉末。6.一种制备权利要求1所述两种超细陶瓷颗粒组装修饰的3D打印用铝基复合粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、气雾化法制备铝合金粉末，得到粒径为15-53μm、含氧量<500ppm的铝合金粉末；B、高能球磨法制备超细陶瓷颗粒，得到粒径20-100nm、平均粒径50nm的不规则形状纳米TiB2颗粒和粒径300-500nm的不规则形状超细SiC颗粒；C、称取铝合金粉末、超细SiC颗粒与纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘允中，沈君剑，欧阳盛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44