[发明专利]一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法

权利要求书

1.一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法包括以下步骤：

第一步，制备合金基体，首先根据使用需要，将至少一种金属物料和至少一种无机非金属物料一同添加到熔炼炉内进行加热熔炼，制备得到熔融态的合金液，然后对合金液进行除渣后保温备用；

第二步，制备合金带，将第一步制备的合金液以0.5—10厘米/分钟速度滴落到转速为1000—5000转/分钟的紫铜轮表面上，并通过紫铜轮旋转的离心力对合金液进行带状塑形加工，并将经带状塑形加工的合金液冷却后得到合金带；

第三步，合金带预处理，第二步制备得到的合金带浸入温度25℃—50℃的盐酸溶液中，酸洗1—10分钟，然后由温度为0℃—10℃，压力为1.1—10倍标准大气压的高压低温去离子水对合金带进行清洗，然后由温度为-10℃—10℃，速度为1—10米/分钟的低温空气进行干燥作业；

第四步，预制合金粉，将第三步制备的合金带首先进行裁剪，并裁剪成最大长度不大于3毫米的合金条，然后将合金条添加到球磨机中进行研磨制粉，并得到直径为0.01—0.1毫米的合金粉；

第五步，制备有机基体，将高分子聚合物颗粒通过捏炼设备进行捏炼，并经过捏炼将高分子聚合物颗粒制备成流动性为0.3—1.5米/分钟的熔融态，并保温备用；

第六步，物料混合，将第四步周被的合金粉添加到第五步制备的熔融态有机基体中，并通过捏炼设备将熔融态有机基体和合金粉搅拌均匀，然后通过挤出成型设备将混合物料制备呈直径为0.1—1毫米的丝状物料，并在丝状物料冷却后裁剪呈长度为0.5—2.5毫米的合成物料段，然后将合成物料段在-10℃—15℃恒温环境中通过球墨设备研磨制粉，并得到直径为0.03—0.5毫米的合成物料粉；

第七步，制备颗粒，将第六步得到的合成物料粉添加到液态粘接剂中，并搅拌混合均匀，然后将混合后的物料通过造粒设备进行造粒作业，从而得到成品复合颗粒材料。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的第一步中，金属物料为金属单质、金属氧化物及合金中的任意一种，且在进行熔炼作业及保温作业时，对合金液采用惰性气体保温。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的惰性气体保护压力为1.5—5倍标准大气压，且惰性气体为氩气、氦气中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的第三步中，盐酸溶液浓度为20%—60%。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的第四步中，研磨作业时的温度为10℃—50℃。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的第五步中，分子聚合物颗粒为树脂、塑料中的任意一种或几种混合共用。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的第五步中在对高分子聚合物颗粒进行捏炼作业时，另向高分子聚合物颗粒中添加辅助添加剂，所述的辅助添加剂为固化剂、增韧剂、抗氧化剂、颜料、纤维、交联剂、耦合剂、促进剂及稀释剂中的任意一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种3D打印用高强度高模量复合颗粒材料制备方法，其特征在于，所述的第六步中，合金粉总量为熔融态有机基体总量的30%—60%；第七步中合成物料粉总量为液态粘接剂总量的10%—50%。