一种钨颗粒增强非晶基复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108220643A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201810083868.0B22F3/15(2006.01)(22)申请日2018.01.29(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人龚攀王新云马云飞邓磊金俊松(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人许恒恒李智(51)Int.Cl.C22C1/04(2006.01)C22C45/00(2006.01)B33Y10/00(2015.01)B22F3/02(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图8页(54)发明名称一种钨颗粒增强非晶基复合材料的制备方法(57)摘要本发明属于非晶合金复合材料、增材制造技术和热等静压烧结成形领域，具体涉及一种钨颗粒增强非晶基复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯；具体采用双鼓轮式送粉装置在微喷射粘结制坯中将两种粉末通过双喷头喷粉形成一层混合均匀的粉层，再利用粘结剂形成粘结层，重复喷粉和喷射粘结剂最终制得颗粒相分布均匀的预压坯；(2)将预压坯置于包套内，放到加热炉内，进行加热抽真空。(3)将包套置于热等静压烧结炉内进行热压成形，得到非晶合金复合材料；采用冷增材、和热等静压烧结复合成形方法，本发明能够制备大尺寸、颗粒相分布均匀的钨颗粒增强非晶基复合材料。CN108220643ACN108220643A权利要求书1/1页1.一种钨颗粒增强非晶基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯；具体为：采用双鼓轮式送粉装置在微喷射粘结制坯中将所述钨粉和所述非晶合金粉末通过双喷头先后喷粉，再喷射粘结剂，将粉末粘结成一层粘结层，重复双喷头先后喷粉和喷射粘结剂，打印出粉体粘结的多层粘结层构成的预压坯；(2)将步骤(1)所述预压坯置于包套内，在加热炉内对包套进行加热保温抽真空，其中所述加热炉内加热温度高于步骤(1)所述粘结剂的沸点，同时低于所述非晶合金的基体坯料的玻璃转变温度和所述包套的熔点温度，使所述粘结剂气化或分解为气体通过抽真空排出；(3)将步骤(2)所述包套置于热等静压烧结炉内进行热压成形，得到非晶基复合材料；其中所述热等静压烧结温度介于所述非晶合金的玻璃转变温度Tg和起始晶化温度Tx之间，所述热等静压烧结成形时间短于所述非晶合金在所采用的热等静压烧结温度下的晶化起始时间。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述非晶合金的成分种类的选择标准为：该非晶合金的非晶形成临界尺寸不小于10mm、过冷液相温度区间ΔTx大于50K，且热塑性成形能力指标S>0.15。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钨粉占所述钨粉与所述非晶合金粉末的总体积的体积分数范围是0～70％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钨粉平均粒径为10～100μm，所述非晶合金粉末平均粒径为30～80μm。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为硅溶胶、聚乙烯醇或麦芽糖糊精，优选为硅溶胶；所述粘结剂的质量为所述非晶合金粉末质量的6％～10％；所述粘结层的厚度为0.015～0.1mm。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双鼓轮式送粉装置包括贮粉斗、粉槽和鼓轮；所述钨粉和所述非晶合金粉末分别从各自的贮粉斗落入下面的粉槽，利用大气压强和粉糟内的气压维持粉末堆积量的动态平衡；鼓轮匀速转动，其上均匀分布的粉勺不断从粉槽舀取粉末，又从另一侧倒出粉末，粉末由于重力从出粉口送出；通过调节鼓轮的转速和更换不同大小的粉勺来实现送粉率的控制。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用双鼓轮式送粉装置在微喷射粘结制坯中将所述钨粉和所述非晶合金粉末通过双喷头先后喷粉，即先喷非晶合金粉末，再喷钨粉，然后再喷射粘结剂，将粉末粘结成一层粘结层；重复双喷头先后喷粉，即先喷非晶合金粉末，再喷钨粉，然后再喷射粘结剂，打印出粉体粘结的多层粘结层构成的预压坯。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包套的材质为不锈钢或镍材料，其厚度为0.5～2mm。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述包套在所述加热炉内保温时间为5～20min,期间所述包套的抽空管与真空泵相连，抽真空后用氢氧火焰加热所述抽空管，用液压钳夹断抽空管并封死包套。10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热等静压烧结成形在惰性气体作为传压介质下进行。2CN108220643A说明书1/10页一种钨颗粒增强非晶基复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于非晶合金复合材料、增材制造技术和热等静压