一种用于3D打印的纳米晶金属微球的制备方法技术

本发明专利技术属于粉末冶金技术领域，尤其涉及了一种用于3D打印的纳米晶金属微球的制备方法。该方法采用内凝胶法在室温下将稳定的溶液快速混合成不稳定的前驱体溶液，利用微流控技术将前驱体溶液迅速分散成液滴，得到凝胶微球，再经过洗涤干燥，还原后得到球形的金属微球。液滴微流控技术操作相对简单，制备的微球粒径均匀、单分散性好、粒径偏差可以稳定控制在5%以下；且试剂消耗量低、安全系数高、可以控制内部组成含量、实现更加有序的内部结构。本发明专利技术制备的金属微球均一性和球形度良好，在微米尺度级别，且组成微球颗粒的晶粒≤100nm。此发明专利技术将微流控技术和3D打印技术结合起来制备纯度高，球形度好的纳米晶金属微球。球形度好的纳米晶金属微球。球形度好的纳米晶金属微球。

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印的纳米晶金属微球的制备方法


[0001]本专利技术属于粉末冶金
，尤其涉及了一种用于3D打印的纳米晶金属微球的制备方法。

技术介绍

[0002]金属粉体材料是金属3D打印的原材料，其粉体的基本性能对最终的成型产品品质有着很大的关系。金属3D打印对于粉体的要求主要在化学成分、颗粒形状、粒度及粒度分布、流动性、循环使用性等这几个方面。其中粉体的流动性直接影响铺粉的均匀性或送粉的稳定性。粉末流动性太差，易造成粉层厚度不均，扫描区域内的金属熔化量不均，导致产品内部结构不均，影响成形质量。而高流动性的粉末易于流化，沉积均匀，粉末利用率高，有利于提高3D打印成形件的尺寸精度和表面均匀致密化。因此目前用于3D打印的金属粉末要求球形度尽可能的高。
[0003]各种制备金属微球的传统方法如喷雾干燥法、悬浮聚合法、离子交联法和乳液蒸发法存在外力不稳定，不同相混合时剪切力不均匀，内部活性物流失等弊端。上述制备方法得到的微球粒径分布不均匀、粒径差异明显、小至十几微米，大至几百微米。尽管金属微球在能源领域有着大量需求，单分散且具有高球形度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的纳米晶金属微球的制备方法，其特征在于，所述制备方法，该方法室温下将稳定的金属盐溶液混合成不稳定的前驱体溶液，再利用微流控技术将前驱体溶液分散成液滴，得到凝胶微球，再经过处理后得到纳米晶金属微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：S1）以金属硝酸盐为原料配置不稳定的前驱体溶液；S2）将S1)得到的不稳定的前驱体溶液作为分散相，硅油作为连续相，采用微流控技术处理，得到直径为40~300μm的微球液滴；S3）将S2）微球液滴置于硅油中，用紫外线照射硅油中的微球液滴，激发微球液滴中的光固化剂固化，形成凝胶微球坯体；S4）对S3）得到用凝胶微球坯体进行除杂，干燥后，再进行锻烧还原，即得到用于3D打印的纳米晶金属微球。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1）的具体步骤为：S1.1）称取适量金属硝酸盐粉末，加入溶剂中，配制得到硝酸盐溶液，冷却至0~5℃，记为A溶液，S1.2）称取适量六亚甲基四胺、尿素和光固化剂，配制混合溶液，冷却至0~5℃，记为B溶液，S1.3)将S1.1）得到的A溶液与B溶液按照一定的比例混合，得到不稳定的前驱体溶液。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述S1.1）中的溶剂为去离子水，所述硝酸盐溶液的质量分数为30%~40%；所述S1.2）中所述混合溶液中六亚甲基四胺和尿素的摩尔浓度均为2~5mol/L；混合的体积比为六亚甲基四胺:尿素=1:3，所述光固化剂的加入量为A溶液和B溶液的二者质量之和的2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏起，方青青，程继贵，台运霄，杨建，许荡，魏邦争，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：