改性铅磷灰石的制造方法、设备和系统技术方案

本申请涉及一种改性铅磷灰石的制造方法、设备和系统，包括将提供的铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒按照预设的结合工序填入增材制造设备以在粉床上形成平铺的原料粉末，控制激光束沿预定扫描轨迹运动以熔融粉床上相应位置的原料粉末，层层叠加成改性铅磷灰石零件；以及将成形后的改性铅磷灰石零件进行淬火处理，得到最终形态的改性铅磷灰石。通过本申请构建的改性铅磷灰石，纳米铜颗粒分布更加均匀，且通过铜纳米颗粒的均匀分布和热处理引发的晶格改变，旨在促进铅磷灰石材料导电性的改善，通过调整晶格结构和元素占位，可以实现改性铅磷灰石材料导电性的增强。性铅磷灰石材料导电性的增强。性铅磷灰石材料导电性的增强。

【技术实现步骤摘要】
改性铅磷灰石的制造方法、设备和系统


[0001]本专利技术涉及改性铅磷灰石的制造方法，并且更具体地涉及通过增材制造的工艺以制造改性铅磷灰石
。

技术介绍

[0002]现有铅磷灰石往往通过粉末成形后进行烧结，烧结完成后获得需要的特定形状的铅磷灰石产品
。
在这种成形过程中，很难保证铅磷灰石材料的个性化成形控制，同时由于烧结成形，产品微观组织粗大，难以满足日益增长的高强度个性化零件产品需求
。
[0003]随着工业和科技的不断进步，对个性化
、
高强度和高性能零件的需求日益增加
。
然而，传统的铅磷灰石制造方法存在局限性，阻碍了其在满足这些需求方面的应用
。
粉末成形和烧结工艺限制了铅磷灰石材料的形状和微观结构控制，造成了产品在高强度场景下的性能不足
。
粉末成形过程中的成形剧烈变形以及烧结过程中的晶粒长大也可能导致制品形状和尺寸的不稳定性
。
此外，传统铅磷灰石材料的导电性能相对较差，限制了其在某些高性能应用中的应用
。
[0004]因此，寻求一种创新的制造方法，能够实现针对铅磷灰石的个性化成形控制
、
微观结构细化以及高强度性能的提升，以制造出纳米铜颗粒分布更加均匀的铅磷灰石构件，改变铅磷灰石的导电性能，对于铅磷灰石材料的进一步发展至关重要
。

技术实现思路

[0005]为了制造出纳米铜颗粒分布更加均匀的铅磷灰石构件，改变铅磷灰石的导电性能，本申请第一方面提供一种改性铅磷灰石的制造方法，包括：将提供的铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒按照预设的结合工序填入增材制造设备以在粉床上形成平铺的原料粉末，控制激光束沿预定扫描轨迹运动以熔融粉床上相应位置的原料粉末，层层叠加成改性铅磷灰石零件；以及将成形后的改性铅磷灰石零件进行淬火处理，得到最终形态的改性铅磷灰石
。
[0006]优选地，预设的结合工序包括：在填入增材制造设备之前，采用行星混合机对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行混粉，和
/
或采用球磨机对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行球磨，得到原料粉末
。
[0007]优选地，对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行混粉过程中，向混粉空间内输入惰性气体
。
[0008]优选地，预设的结合工序包括：将球形铅磷灰石粉末颗粒填入增材制造设备并铺设在粉床上；以及将制备的铜纳米颗粒悬浮液浸润在粉床上，使其沉积在球形铅磷灰石粉末表面和
/
或内部，得到原料粉末，其中，铜纳米颗粒悬浮液至少利用铜纳米颗粒制备而成
。
[0009]优选地，铜纳米颗粒悬浮液的浸润过程中，利用激光束照射预热的方式使铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒相互作用并逐渐融合
。
[0010]优选地，激光束照射预热的轨迹与预定扫描轨迹相同，激光束照射预热的面积至
少等于预定扫描轨迹覆盖的面积
。
[0011]优选地，球形铅磷灰石粉末颗粒的粒径为5‑
90
μ
m
，
D50
粒径为
50
μ
m。
[0012]优选地，淬火处理的过程包括：将改性铅磷灰石零件放置于热处理炉中，将炉温升高至
750
‑
800℃
，保温
2h
后进行淬火处理，循环2‑3次
。
[0013]优选地，铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒中铅元素的原子比为
0.5
‑5：
1。
[0014]优选地，激光束沿预定扫描轨迹运动时，激光扫描的速度为
50
‑
500mm/s
，激光功率为
200
‑
500W
，扫描形成的熔池深度为
100
‑
150
μ
m。
[0015]通过本申请提供的制造方法所构建的改性铅磷灰石，通过铜纳米颗粒的均匀分布和热处理引发的晶格改变，旨在促进铅磷灰石材料导电性的改善，通过调整晶格结构和元素占位，可以实现改性铅磷灰石材料导电性的增强
。
[0016]本申请第二方面提供一种增材制造设备，包括：至少一粉仓，用于储存铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒结合形成的原料粉末，其中，原料粉末的结合过程是利用行星混合机对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行混粉，和
/
或采用球磨机对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行球磨形成；一铺粉装置，用于将从粉仓中溢出的原料粉末铺设至粉床上；以及一光路单元，用于控制激光束沿预定扫描轨迹运动以熔融粉床上相应位置的原料粉末，层层叠加成改性铅磷灰石零件，其中成形后的改性铅磷灰石零件进行淬火处理后得到最终形态的改性铅磷灰石
。
[0017]本申请第三方面提供一种增材制造设备，包括：至少一粉仓，用于储存球形铅磷灰石粉末颗粒；一铺粉装置，用于将从粉仓中溢出的球形铅磷灰石粉末颗粒铺设至粉床上；一浸润装置，用于将制备的铜纳米颗粒悬浮液浸润在粉床上，使其沉积在球形铅磷灰石粉末表面和
/
或内部，得到原料粉末，其中，铜纳米颗粒悬浮液至少利用铜纳米颗粒制备而成；以及一光路单元，用于控制激光束沿预定扫描轨迹运动以熔融粉床上相应位置的原料粉末，层层叠加成改性铅磷灰石零件，其中，成形后的改性铅磷灰石零件进行淬火处理后得到最终形态的改性铅磷灰石
。
[0018]优选地，光路单元用于在铜纳米颗粒悬浮液的浸润过程中，利用激光束照射预热的方式使铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒相互作用并逐渐融合
。
[0019]本申请第四方面提供一种系统，包括：一行星混合机；一球磨机；一淬火设备；以及第二方面提供的增材制造设备
。
[0020]本申请第五方面提供一种系统，包括：一淬火设备；以及第三方面提供的增材制造设备
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0022]图1示出的是本申请的一个或多个实施例提供的改性铅磷灰石制造方法的流程；
[0023]图2示出的是本申请的一个或多个实施例提供的混粉空间的状态；
[0024]图3示出的是本申请的一个或多个实施例提供的增材制造设备的结构；
[0025]图4示出的是本申请的一个或多个实施例提供的熔池形态；
[0026]图5示出的是本申请的一个或多个实施例提供的改性铅磷灰石制造方法的流程；
[0027]图6示出的是本申请的一个或多个实施例提供的增材制造设备的结构；
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性铅磷灰石的制造方法，其特征在于，所述方法包括：将提供的铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒按照预设的结合工序填入增材制造设备以在粉床上形成平铺的原料粉末，控制激光束沿预定扫描轨迹运动以熔融粉床上相应位置的原料粉末，层层叠加成改性铅磷灰石零件；以及将成形后的改性铅磷灰石零件进行淬火处理，得到最终形态的改性铅磷灰石
。2.
根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述预设的结合工序包括：在填入所述增材制造设备之前，采用行星混合机对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行混粉，和
/
或采用球磨机对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行球磨，得到所述原料粉末
。3.
根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，对铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒进行混粉过程中，向混粉空间内输入惰性气体
。4.
根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述预设的结合工序包括：将球形铅磷灰石粉末颗粒填入所述增材制造设备并铺设在粉床上；以及将制备的铜纳米颗粒悬浮液浸润在粉床上，使其沉积在球形铅磷灰石粉末表面和
/
或内部，得到所述原料粉末，其中，所述铜纳米颗粒悬浮液至少利用所述铜纳米颗粒制备而成
。5.
根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述铜纳米颗粒悬浮液的浸润过程中，利用激光束照射预热的方式使铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒相互作用并逐渐融合
。6.
根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述激光束照射预热的轨迹与所述预定扫描轨迹相同，所述激光束照射预热的面积至少等于所述预定扫描轨迹覆盖的面积
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的制造方法，其特征在于，所述球形铅磷灰石粉末颗粒的粒径为5‑
90
μ
m
，
D50
粒径为
50
μ
m。8.
根据权利要求1‑6任一项所述的制造方法，其特征在于，所述淬火处理的过程包括：将所述改性铅磷灰石零件放置于热处理炉中，将炉温升高至
750
‑
800℃
，保温
2h
后进行淬火处理，循环2‑3次
。9.
根据权利要求1‑6任一项所述的制造方法，其特征在于，铜纳米颗粒与球形铅磷灰石粉末颗粒中...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：云耀深维江苏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：