一种3D打印用细颗粒球形钛粉的制备方法

摘要：

一种3D打印用细颗粒球形钛粉的制备方法，属于金属粉末制备技术领域。采用高纯金属钛块材为原料，在惰性气体环境下电弧蒸发，同时充入氢气，通过气相反应合成氢化钛纳米粉末；然后对氢化钛纳米粉末进行团聚造粒，得到较高密度的微米级氢化钛粉末；最后对造粒后微米级氢化钛粉末进行热处理，通过脱胶、脱氢和致密化固结作用，获得粒度、球形度和流动性满足3D打印要求的纯钛粉末颗粒。本方法对钛粉末颗粒的球形度和粒径分布的可控性强；工艺简单、成本低；通过首先生成耐氧化的氢化钛纳米粉末颗粒的新途径，稳定具有极大活性的金属钛，可控制最终制备的钛粉末颗粒中的氧含量。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN201510159503.8

申请日期：2015-04-03

公开/公告号：CN104772473A

公开/公告日：2015-07-15

主分类号：B22F9/30(2006.01)I

申请/专利权人:北京工业大学

发明/设计人:聂祚仁;张亚娟;王海滨;宋晓艳;刘雪梅;贺定勇

主申请人地址:100124 北京市朝阳区平乐园100号

专利代理机构:北京思海天达知识产权代理有限公司 11203

代理人:张慧

国别省市代码:北京;11

权利要求：

一种适用于3D打印需求的细颗粒球形钛粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将高纯钛块材作为阳极，在惰性气体氩气或氦气环境下，通过放电作用形成高强度电弧，起弧电流为100～250A，电弧电压为10～30V，然后通入氢气，氢气与惰性气体的体积比例为1:(1～3)，通过气相反应生成氢化钛(TiH₂)，冷凝后形成固态氢化钛纳米颗粒；(2)将聚乙烯醇、聚乙二醇和去离子水与步骤(1)制备的氢化钛纳米颗粒配制成悬浊液料浆，进行团聚造粒，获得20～50μm的球形氢化钛颗粒；(3)采用氩气保护的管式炉对步骤(2)制备的造粒后球形氢化钛颗粒进行热处理，第一阶段热处理温度为230～280℃，保温时间为60～120min；第二阶段热处理温度为700～750℃，保温时间为120～180min；第三阶段热处理温度为900～950℃，保温时间为60～90min，最后随炉冷却至室温，得到具有高致密性、高流动性、低氧含量的细颗粒微米级球形钛粉末。