基于铜或铜合金粉末的增材制造方法、铜或铜合金型材.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115958196A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211503727.2C23C16/50(2006.01)(22)申请日2022.11.29B22F1/065(2022.01)B33Y70/00(2020.01)(71)申请人北京碳垣新材料科技有限公司地址100071北京市丰台区科兴路9号院二层211-2室（园区)(72)发明人李铁军侯红亮刘彬(74)专利代理机构北京辰权知识产权代理有限公司11619专利代理师佟林松(51)Int.Cl.B22F1/145(2022.01)B22F10/28(2021.01)C23C16/44(2006.01)C23C16/26(2006.01)B22F1/16(2022.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于铜或铜合金粉末的增材制造方法、铜或铜合金型材(57)摘要本发明提供了一种基于铜或铜合金粉末的增材制造方法、铜或铜合金型材，该方法包括以下步骤：以铜或铜合金粉末为原材料，利用石墨烯化学气相沉积原位生长技术在铜或铜合金粉末的表面包覆石墨烯，获得石墨烯改性铜或铜合金粉末；以石墨烯改性铜或铜合金粉末为原料粉末进行高能束流增材制造，制得铜或铜合金型材；其中，高能束流为红外激光，功率为1500～3000W。该增材制造方法首先对铜或铜合金粉末进行表面改性以提升其能量吸收率，然后对改性后的铜或铜合金粉末进行高能束流增材制造，最终制得铜或铜合金型材。CN115958196ACN115958196A权利要求书1/1页1.一种基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：以铜或铜合金粉末为原材料，利用石墨烯化学气相沉积原位生长技术在所述铜或铜合金粉末的表面包覆石墨烯，获得石墨烯改性铜或铜合金粉末；以石墨烯改性铜或铜合金粉末为原料粉末进行高能束流增材制造，制得铜或铜合金型材；其中，所述高能束流为红外激光，所述红外激光的功率为1500～3000W。2.根据权利要求1所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，所述石墨烯化学气相沉积原位生长技术为利用等离子束将反应室内的铜或铜合金粉末汽化成蒸汽，然后控制反应室内温度使蒸汽转变为熔融液滴状态后完成石墨烯在其表面的原位包覆生长；优选的，反应室内温度为梯度控温，依次控制在6000～11000℃、2000～6000℃、200～2000℃、20～200℃。3.根据权利要求2所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，反应室内充有保护气体和碳源气体，其中：碳源气体为气态的碳氢化合物，流量为0.1～1slpm；保护气体为氩气，流量为10～40slpm。4.根据权利要求1所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，所述铜或铜合金粉末表面包覆的石墨烯层数为1～5层。5.根据权利要求1所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，所述红外激光的功率为2400W。6.根据权利要求1所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，进行增材制造之前还包括：对所述石墨烯改性铜或铜合金粉末进行筛分，并选取不同粒径的所述石墨烯改性铜或铜合金粉末进行混合，以形成所述增材制造用原料粉末；优选的，所述原料粉末的粒径为15～50μm。7.根据权利要求1所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，所述增材制造的工艺流程为：以铜板作为基板，且对其进行喷砂及表面清洁处理；将处理后的所述基板置于打印舱内，并在保护气氛下对所述基板进行预热；在所述打印舱内引入所述高能束流，并开启送粉器进行增材制造。8.根据权利要求7所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，增材制造过程中，激光扫描速度为100～600mm/min，优选为120mm/min；激光扫描间距为0.5～2mm，优选为1.2mm；激光扫描层厚为0.2～1mm，优选为0.5mm。9.根据权利要求6所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法，其特征在于，送粉速度为0.1～1r/min，优选为0.5r/min；所述基板的厚度为2～8mm，优选为5mm；所述打印舱内含氧量≤200ppm；所述基板的预热温度为100～600℃，优选为400℃。10.根据权利要求1‑9任一项所述的基于铜或铜合金粉末的增材制造方法制备得到的铜或铜合金型材。2CN115958196A说明书1/5页基于铜或铜合金粉末的增材制造方法、铜或铜合金型材技术领域[0001]本发明涉及金属复合材料技术领域，具体涉及一种基于铜或铜合金粉末的增材制造方法、铜或铜合金型材。背景技术[0002]纯铜及铜合金由于具有良好的导热性、导电性、耐腐蚀性及塑性等特点，在航空航天、电子信息、电力传输等诸多工业领域得到大范围的应用，但随着应用端对复杂结构