本发明是关于一种光固化3D打印金属?陶瓷复合材料及其制备方法。
随着科技发展，要求现代机械装备零部件具有更高的耐磨特性、力学强度的同时，还要求机械零部件具有复杂、薄壁、多孔的结构，以满足更加苛刻的服役环境。我国原材料工业规模巨大，部分行业产能过剩，资源、能源、环境等约束日益加强，迫切需要大力发展材料加工新技术，加快推进材料工业转型升级，培育新的增长点。要大力研发特种金属功能材料、高端金属结构材料和新型无机非金属材料的关键技术，要开发耐磨、耐蚀和耐高温等特殊性能材料结构功能一体化高性能新型复合材料。
3D打印很好的契合了该要求的发展规划，但现阶段普遍使用的选区激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)等增材制造技术很难实现复合材料的制备需求，需要寻求新的方法来制备无机非金属材料与金属材料相复合的高端结构材料。
面对当前的重大需求，更高效、精度更高、制备过程中无残余应力产生的光固化3D打印孕育而生。但是，金属材料在树脂浆料中的低透光深度和易于团聚、分散性差，而无法得到完整的光固化结构的问题一直阻碍着该技术在金属、金属?陶瓷复合材料的零部件制备和加工领域的运用。因此，亟需一种低成本、工艺简单的方法来改善金属粉末在光敏树脂中的分散和紫外光固化特性，从而制备力学性能、耐磨性能均优异的金属—陶瓷复合材料件。
有鉴于此，本发明提供一种光固化3D打印金属?陶瓷复合材料件及其制备方法，主要目的在于以简单的工艺改善金属粉在光敏树脂中的分散和紫外光固化特性，从而能以光固化3D打印技术制备出性能好的金属?陶瓷复合材料件
制备方法包括如下步骤：将表面活化处理后的金属粉和表面活化处理后的陶瓷粉混合后，向其中加入表面固化剂和表面聚合引发剂，进行包覆步骤；对包覆步骤得到的产物进行后处理，得到以金属粉为核、以陶瓷包覆层为壳的核壳材料；将光固化树脂、光引发剂、分散剂、所述核壳材料配制成3D打印浆料；利用光固化3D打印设备对3D打印浆料进行固化成型，得到光固化3D打印素坯；对光固化3D打印素坯进行脱脂、烧结处理，得到金属?陶瓷复合材料件。本发明以简单的工艺改善了金属粉在光敏树脂中的分散和紫外光固化特性，从而以光固化3D打印技术制备出性能优异的金属?陶瓷复合材料件。
与现有技术相比，本发明的一种光固化3D打印金属?陶瓷复合材料件及其制备方法至少具有下列有益效果：本发明实施例提供的一种光固化3D打印金属?陶瓷复合材料的制备方法，通过制备出以金属粉为核、以陶瓷包覆层为壳的核壳材料，改善了金属粉对紫外光的折射效果，并且陶瓷包覆层中的陶瓷粉末能与3D打印浆料中添加的分散剂较好的作用，促进核壳材料粉末在3D打印浆料中的分散性；从而可以采用光固化3D打印技术成型出光固化3D打印素坯，进一步通过脱脂、烧结步骤，将有机物及树脂脱除掉，从而得到光固化3D打印金属?陶瓷复合材料件。因此，本发明解决了光固化金属领域一直面临的光固化金属浆料的低透光深度和易于团聚，而无法得到完整的光固化结构的问题。
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