【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于3d打印成型，具体涉及一种基于3d打印的超疏水金属零部件制备方法。
技术介绍
1、3d打印技术是近年来机械加工的一个热点。与传统的机加工技术相比，它可以更加灵活快捷地生产出复杂或定制化零件。金属3d打印通常选用金属粉末，并通过激光束选择性地以分层方式熔化并粘接金属粉末，进而可快速构造复杂零部件。然而该方法在成型过程中容易出现气孔、熔合不良、裂纹等缺陷，极大影响了产品的服役性能。
2、中国专利cn103981547a公开一种超疏水金属表面的制备方法，即通过电镀镀铜的方法在一些常用工程材料(铜、铁、不锈钢、镍、铝、铝合金以及通过化学镀覆盖上述金属的高分子型材)的表面构建微米级结构，再利用化学镀银的方式构建纳米级结构，然后通过十八硫醇等低表面能物质进行修饰获得优良、稳定的超疏水性。该方法适用范围广，在纯金属、合金以及镀金属高分子型材上均能使用，所得表面性能稳定可靠、膜基结合力强，耐腐蚀性尤其是耐酸性好，可广泛应用于自清洁、防水除湿、抗腐蚀、流体减阻、防冰霜、冷凝换热等领域，具备工业化价值。但是此方法化学镀银成本较高，且无法改良在金属气孔、熔合不良、裂纹等缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于3d打印的超疏水金属零部件的制备方法，解决3d打印在成型过程中容易出现气孔、熔合不良、裂纹缺陷的问题。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种基于3d打印的超疏水金属零部件制备方法，包括如下步骤：s1、选取金属粉末；s2、将3d打印模型和参数导
4、优选的，s1中选取的金属粉末的纯度在99.5％以上，金属粉末粒径均一粒径大小为80-100um。
5、优选的，s2中3d打印的参数为：激光功率为400-800w，扫描速度为500-650mm/min，送粉量为0.1-10r/min，层厚为0.2-0.4mm。
6、优选的，s3中电解液的各组分重量份为：去离子水100份，氯化镍25-30份，硼酸6-8份，十二烷基磺酸钠0.1-0.2份；
7、电化学沉积的方法为：首先通过小电流电化学沉积填充金属零部件内部缺陷后，然后以较大电流电化学沉积在零部件表面生成微米结构；
8、所述的小电流为1-3a/m2，小电流通电时间为20-40min；所述的大电流为5-7a/cm2，大电流通电时间为25-35min。
9、优选的，s41mxene分散液的制备方法包括以下步骤：将ti、a1c、与hf混合后，搅拌1-2h反应，并超声1-2h后干燥处理，得到mxene粉末，将所述mxene粉末分散于水中，得到得到mxene分散液；
10、所述hf通过hc1与lif原位反应制得；
11、ti、a1c、与hf质量比为0.74:0.26:1.6-2；
12、所述干燥处理为冷冻干燥，冷冻干燥的温度是-20℃，时间为24h；
13、mxene粉末与水的质量体积比为1g：(2～30)ml。
14、优选的，s42中mxene分散液与fas的乙醇溶液的质量比为0.1-0.15:0.01-0.02；s42中三乙氧基-1h,1h,2h,2h-十三氟-n-辛基硅烷fas的乙醇溶液中，fas的浓度为0.03g/ml；
15、s42中静置的时间为20-24h，在室温下静置。
16、优选的，s42中烘干的温度为60～90℃，所述烘干时间为2～4h；
17、s42中f-mxene与水的质量比为1.6:10。
18、优选的，s43中多巴胺、三轻甲基氨基甲烷、乙醇、水、f-mxene水分散液的质量比为0.3:0.363：(50～100)：(100～300)：1；
19、体系ph值为8.5；
20、s43反应的温度为25℃，时间为搅拌24h；
21、s43烘干的温度为60℃。
22、优选的，mxene基超疏水涂层的水接触角为150°-170°，滚动角＜10°。
23、优选的，mxene基超疏水涂层应用在防腐防雾以及防冰领域中。
24、本专利技术的有益效果：
25、本专利技术表面呈现水接触角≥150°，滚动角＜10°的特征时，则认为该表面具有超疏水的性能，而超疏水的效果能够起到防冰的作用。荷叶表面水滴无法润湿和停留，是天然超疏水材料，荷叶表面存在一种微米级粒子与纳米级粒子所结合而成的一种多元层级结构。本专利技术所述涂层的水接触角为150°-170°具有超疏水的性能，本专利技术利用电化学方法首先小电流沉积填充零部件内部缺陷，再用较大电流表面生成微米结构，实现了内部缺陷修补与表面超疏水强化的兼顾。本专利技术提供的mxene涂覆材料，材料外侧的mxene层包覆更加均匀、紧密,结合力强,在后续过程中不会发生脱落，超疏水性能良好。本专利技术方法应用在防腐防雾以及防冰领域中。
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1.一种基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、选取金属粉末；S2、将3D打印模型和参数导入激光熔覆型3D打印机，将金属粉末加入激光熔覆型3D打印机得到期望制备的金属零部件；S3、将金属零部件置于电解液中进行电化学沉积，以金属零部件为阴极，纯镍板为阳极，以氯化镍、硼酸和十二烷基磺酸钠混合溶液为电解液；S4、MXene基超疏水型3D打印金属零部件的制备包括以下步骤：S41、用Ti、A1C、与HF制备MXene分散液；S42、MXene分散液与FAS的乙醇溶液共混静置得到F-MXene的乙醇分散液以及抽滤烘干再分散水中制备F-MXene水分散液；S43、将多巴胺、三轻甲基氨基甲烷以及乙醇加入水中,搅拌溶解分散均匀,并加入所述F-MXene水分散液,搅拌混合均匀,并调节体系pH值,恒温搅拌反应完全后,抽滤烘干得到所述MXene基超疏水涂层。
2.根据权利要求1所述的基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，S1中选取的金属粉末的纯度在99.5％以上，金属粉末粒径均一粒径大小为80-100um。
3.根据权利要求1所述的基
4.根据权利要求1所述的基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，S3中电解液的各组分重量份为：去离子水100份，氯化镍25-30份，硼酸6-8份，十二烷基磺酸钠0.1-0.2份；
5.根据权利要求1所述的基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，S41MXene分散液的制备方法包括以下步骤：将Ti、A1C、与HF混合后，搅拌反应1-2h，并超声1-2h后干燥处理，得到MXene粉末，将所述MXene粉末分散于水中，得到得到MXene分散液；
6.根据权利要求1所述的基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，S42中MXene分散液与FAS的乙醇溶液的质量比为0.1-0.15:0.01-0.02；
7.根据权利要求6所述的基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，S42中烘干的温度为60～90℃，所述烘干时间为2～4h；
8.根据权利要求1所述的基于3D打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，S43中多巴胺、三轻甲基氨基甲烷、乙醇、水、F-MXene水分散液的质量比为0.3:0.363：50～100：100～300：1；
9.根据权利要求1-8任一项所述的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，制备得到的MXene基超疏水涂层的水接触角为150°-170°，滚动角＜10°。
10.根据权利要求9的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，制备得到的MXene基超疏水涂层应用在防腐防雾以及防冰领域中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于3d打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、选取金属粉末；s2、将3d打印模型和参数导入激光熔覆型3d打印机，将金属粉末加入激光熔覆型3d打印机得到期望制备的金属零部件；s3、将金属零部件置于电解液中进行电化学沉积，以金属零部件为阴极，纯镍板为阳极，以氯化镍、硼酸和十二烷基磺酸钠混合溶液为电解液；s4、mxene基超疏水型3d打印金属零部件的制备包括以下步骤：s41、用ti、a1c、与hf制备mxene分散液；s42、mxene分散液与fas的乙醇溶液共混静置得到f-mxene的乙醇分散液以及抽滤烘干再分散水中制备f-mxene水分散液；s43、将多巴胺、三轻甲基氨基甲烷以及乙醇加入水中,搅拌溶解分散均匀,并加入所述f-mxene水分散液,搅拌混合均匀,并调节体系ph值,恒温搅拌反应完全后,抽滤烘干得到所述mxene基超疏水涂层。
2.根据权利要求1所述的基于3d打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，s1中选取的金属粉末的纯度在99.5％以上，金属粉末粒径均一粒径大小为80-100um。
3.根据权利要求1所述的基于3d打印的超疏水金属零部件制备方法，其特征在于，s2中3d打印的参数为：激光功率为400-800w，扫描速度为500-650mm/min，送粉量为0.1-10r/min，层厚为0.2-0.4mm。
4.根据权利要求1所述的基于3d打印的超疏水金属零部件制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓康，王庆，李文彬，王勇，李国维，董国振，敬尚前，徐雪霞，吕亚东，张哲，邵琳杰，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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