一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法技术

本发明专利技术公开了一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法。该方法的步骤如下：(1)将MXene二维纳米层片材料进行高温热处理；(2)将热处理后的MXene与球磨介质进行球磨处理；(3)将球磨处理后的MXene与铝合金球形粉末进行胶体混合；(4)干燥处理后研磨筛分，得到用于选区激光熔化成形的复合粉末；(5)利用步骤(4)的复合粉末进行选区激光熔化成形铝合金，待成形结束，自然冷却后获得铝合金成形件。本发明专利技术以MXene二维纳米层片材料作为纳米添加剂，促进晶粒细化；同时利用其层片结构导热率高、粘着面积大的特点，提高合金导热率。

【技术实现步骤摘要】
一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法
本专利技术属于金属材料3D打印
，具体涉及一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法。
技术介绍
随着轻量化、结构功能一体化的需求强劲增长，铝合金的应用越来越广泛。尤其是电子通讯、航天航空等领域对铝合金材料的导热性能、综合力学性能要求也越来越高。但是对于一些异形件、复杂薄壁结构件，传统加工方法难以制备。激光选区熔化成形(SelectiveLaserMelting,SLM))技术采用聚焦激光束，把金属或合金粉末逐层选区熔化，堆积成一个冶金结合、组织致密的实体。由于工艺简单、成型件尺寸精度高，激光选区熔化成形技术是制备铝合金零件最有前景的新方法。然而由于铝合金对激光反射率高、含较多易烧损元素，且凝固温度区间宽，激光打印成形难度较大，易形成粗大柱状晶和热裂纹。文献研究中(J.H.Martin,B.D.Yahata,J.M.Hundley,etal.Nature，549(2017)365-369)，美国加州大学的HRL实验室通过静电组装技术在Al7075粉末中引入ZrH2来细化SLM成形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法，其特征在于，该方法的步骤如下：/n(1)将MXene二维纳米层片材料进行高温热处理；/n(2)将热处理后的MXene二维纳米层片材料与球磨介质进行球磨处理；/n(3)将球磨处理后的MXene二维纳米层片材料与分散剂溶液按一定比例混合并进行超声分散处理，得到悬浊液；/n(4)将铝合金粉末加入所述悬浊液并超声振荡，搅拌后静置；/n(5)将步骤(4)得到的混合液过滤洗涤后干燥，随后研磨并筛分，得到用于选区激光熔化成形的复合粉末；/n(6)使用所述复合粉末进行选区激光熔化成形铝合金，待成形结束，自然冷却后获得铝合金成形件。/n

【技术特征摘要】
1.一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
(1)将MXene二维纳米层片材料进行高温热处理；
(2)将热处理后的MXene二维纳米层片材料与球磨介质进行球磨处理；
(3)将球磨处理后的MXene二维纳米层片材料与分散剂溶液按一定比例混合并进行超声分散处理，得到悬浊液；
(4)将铝合金粉末加入所述悬浊液并超声振荡，搅拌后静置；
(5)将步骤(4)得到的混合液过滤洗涤后干燥，随后研磨并筛分，得到用于选区激光熔化成形的复合粉末；
(6)使用所述复合粉末进行选区激光熔化成形铝合金，待成形结束，自然冷却后获得铝合金成形件。


2.根据权利要求1所述的一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述MXene二维纳米层片材料的层数在5层以内。


3.根据权利要求1所述的一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热处理具体为：以10℃/min-20℃/min的速率升温至1200℃后保温2-4h，随后自然冷却至室温。


4.根据权利要求1所述的一种细化3D打印铝合金晶粒并提高其导热率的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述球磨介质与MXene二维纳米层片材料的质量比为5:1，球磨处理的转速为100-500r/min，球磨处理的时间为1-48h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宇雷，苏艳，蔡建宁，
申请(专利权)人：南京理工大学，丹阳层现三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32