[发明专利]一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体及其制备工艺

权利要求书

1.一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，主要包括以下步骤：

（1）采用选区激光熔化工艺进行金属3D打印工艺，包括微孔不锈钢基体的底层和表层的制备，首先采用粒度为40-100微米的不锈钢粉末进行所述底层的3D打印，3D打印过程中激光光斑的直径大小100微米，激光功率大小150 W；然后，按质量百分比计，采用比例为10:1-20:1的粗粒度粉末和细粒度粉末的不锈钢混合粉末，进行所述表层的3D打印，3D打印过程中激光光斑的直径大小50微米，激光功率大小100 W；

（2）表面喷砂处理，采用喷砂机对上一步获得的3D打印不锈钢基体的表层进行喷砂处理，喷砂工艺包括，金刚砂粒度大小为200-230目，喷枪枪口与所述3D打印不锈钢基体表层被处理位置的距离为50-150 毫米，喷枪枪口与所述3D打印不锈钢基体表层的倾角为30°-60°；

（3）表面抛光处理，采用水砂纸对上一步经过喷砂处理的不锈钢基体表层进行带水湿磨抛光处理，使所述表层的表面无微孔区域的粗糙度Ra数值不超过50 纳米；

（4）表面超声冲击加工处理，采用超声频率为20-30 kHz的超声处理装置对上一步经过表面抛光处理的不锈钢基体表层进行超声冲击加工，具体处理工艺包括，冲击硬质合金球直径为10-20 毫米，冲击静载荷 100-200 N，冲击处理的密度10000-20000次/平方毫米，采用间歇式处理，超声冲击每达到5000次/平方毫米，暂停超声冲击，将不锈钢基体表层倒置后进行反复晃动和震荡；

（5）获得一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体。

2.如权利要求1所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于：所述微孔不锈钢基体包括致密结构的底层和带有微孔结构的表层，所述致密结构的底层的孔隙率不超过1%，所述表层的厚度为50-200微米，所述表层的微孔面积占所述表层表面的比例为5%-20%，所述微孔为边的数量至少为4个的多边形，所述微孔在所述表层上均匀分布，所述表层的微孔从上到下贯通整个所述表层，所述微孔的多边形内边缘均为不规则曲线。

3.如权利要求2所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于：所述多边形中任意一个顶点到任一条边的距离范围为50-150微米。

4.如权利要求2所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于：所述微孔不锈钢基体采用3D打印的工艺制备。

5.如权利要求4所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于：所述微孔不锈钢的基体底层3D打印所用的不锈钢粉末粒度为40-100微米，所述微孔不锈钢的基体表层3D打印所用的不锈钢粉末包括粗粒度粉末和细粒度粉末两种，所述粗粒度粉末的粒度为40-100微米，所述细粒度粉末的粒度为10-20微米。

6.如权利要求5所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于：所述微孔不锈钢的基体表层3D打印所用的不锈钢粉末中，按质量百分比计，所述粗粒度粉末和所述细粒度粉末的比例为10:1-20:1。

7.如权利要求2所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于： 所述微孔不锈钢基体的所述表层先经过喷砂工艺处理，然后再经过抛光工艺处理，最后经过表面超声冲击加工处理。

8.如权利要求2所述的一种物理气相沉积涂层的微孔不锈钢基体的制备工艺，其特征在于： 所述微孔不锈钢基体的所述表层经过抛光工艺处理后的表面无所述微孔区域的粗糙度Ra数值不超过50 纳米。