CN111925213B - 一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体及其成型方法 - Google Patents

一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体及其成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及增材制造技术领域，提供了一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体及其成型工艺，其制备方法包括将碳化钨粉体加入到含有金属离子的包覆剂溶液中，然后进行球磨、旋蒸；将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入氢气进行高温还原反应，然后通入氩气（或者氮气）与氧气的混合气进行高温氧化反应，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；或者将旋蒸后的粉体直接通过高温真空处理或者在高温氩气或氮气中处理获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；将光固化打印得到的样品进行排胶、还原、烧结，获得硬质合金打印样品。本发明提供的表面包覆金属氧化物层的硬质合金粉体的制备方法能够有效降低硬质合金粉体的吸光度，解决了现有的硬质合金粉体难以进行光固化打印的问题。

Description

一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体及其成型方法
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体及其成型方法。
背景技术
硬质合金具有高硬度、高强度、高耐磨性等一系列优良性能，在金属加工、石油勘探等领域有着广泛的应用。目前硬质合金的制备采用粉末冶金方法，成型依赖模具，对于硬质合金工具的几何形状设计限制较大，难以制造复杂形状且具有内部结构特征的硬质合金工具，极大限制了硬质合金应用领域的拓展。增材制造技术是一种结合计算机辅助设计的新型制造技术，可以在理论上实现无模生产，其中光固化成型的增材制造工艺成型精度高，在高精度零部件制造领域具有较大潜力。光固化成型过程中，粉末吸光度是影响打印厚度的主要因素，过高的粉末吸光度将极大地提高光敏树脂的固化难度，严重降低光固化打印成功率。由于碳化钨具有较高的吸光度，在与光敏树脂混合后难以进行光固化成型，这严重限制了碳化钨材料在光固化增材制造领域的发展。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体及其成型方法，本发明制备的碳化钨粉体反射率高，解决了现有的硬质合金粉体难以进行光固化打印的问题。
本发明的技术方案为：
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为0.01-60μm；所述氧化层为金属钴氧化层、金属镍氧化层、金属铁氧化层、金属铜氧化层中的一种。
本发明还提供了一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，然后进行球磨、旋蒸；
（2）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气进行还原反应，然后通入惰性气体与氧气的混合气进行氧化反应，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；或者将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入氩气或氮气或者在真空中进行高温处理，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（3）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（4）将光固化打印得到的样品进行排胶、还原、烧结，获得硬质合金打印样品。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
进一步的，步骤（1）所述碳化钨粉体晶粒尺寸为0.01-60μm。
进一步的，步骤（1）所述含金属离子的包覆剂溶液为CoCl2、CoSO4、Co(NO3)2、NiCl2、NiSO4、Ni(NO3)2、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3、CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2中的一种或多种。
进一步的，步骤（2）所述的还原反应的温度为300-650℃，时间为1-20h。
进一步的，步骤（2）所述的氧化反应的温度为400-600℃，时间为1-20h。
进一步的，步骤(2)所述的混合气体中氢气的比例为2-100%。
进一步的，步骤(2)所述的混合气体中氧气的比例为0-100%。
进一步的，步骤（4）所述的排胶温度为300-650℃，时间为1-30h。
进一步的，步骤（4）所述的还原反应的气氛为惰性气体与氢气的混合气，氢气的比例为1-100%，温度为300-600℃，时间为1-10h。
进一步的，步骤（4）所述的烧结的温度为1200-1500℃，时间为1-15h。
本发明中，碳化钨粉体经过含金属离子的包覆剂溶液处理、还原反应、氧化反应后，在碳化钨粉体表面会形成金属氧化物层，从而有效降低硬质合金粉体的吸光度；表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体与光敏树脂混合配置打印浆料，通过光固化打印得到坯体，再进行排胶、还原、烧结，获得硬质合金打印样品。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用CoCl2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为400℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为600℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.5%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例2
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用CoSO4溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为400℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为600℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1300℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.5%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例3
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用Co(NO3)2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为400℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为600℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.4%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例4
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用Co(NO3)2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入氩气进行高温处理，温度为600℃，时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.3%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例5
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用Co(NO3)2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体在真空中进行高温处理，温度为600℃，时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.4%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例6
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为10μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为10μm的碳化钨颗粒，选用CoCl2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为400℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为600℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.3%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例7
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为30μm；所述氧化层为金属钴氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为30μm的碳化钨颗粒，选用CoCl2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为400℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为600℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.1%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例8
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属镍氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用NiCl2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为400℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为600℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.4%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例9
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属铁氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用FeCl3溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为450℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为650℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.4%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
实施例10
一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体，其特征在于，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为3μm；所述氧化层为金属铜氧化层。
一种上述表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的成型方法，包括以下具体步骤：
（1）选用粒径大小为3μm的碳化钨颗粒，选用CuCl2溶液作为含金属离子的包覆剂溶液；
（2）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，碳化钨粉体与含金属离子的包覆剂溶液的质量体积比为1g/ml；
（3）将混合溶液放于行星球磨机上进行球磨混合，然后将混合溶液放于旋转蒸发仪进行干燥；
（4）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气（惰性气体：氢气=9:1）进行还原反应，反应温度为450℃，反应时间为1h，然后通入惰性气体与氧气的混合气（惰性气体：氧气=1:1）进行氧化反应，反应温度为650℃，反应时间为2h，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（5）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（6）将光固化打印得到的样品进行排胶、排胶温度为600℃，排胶时间为5h；
（7）随后在惰性气体与氢气混合气体氛围中进行烧结，氢气的比例为10%，烧结温度为600℃，烧结时间为2h；
（8）在惰性气体气氛条件下进行烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为2h，获得硬质合金打印样品；
（9）采用阿基米德排水法测得打印样品的致密度为99.3%。
优选的，所述惰性气体为氩气或氮气。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (9)

1.一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，所述碳化钨粉体晶粒尺寸为0.01-60μm；所述氧化层为金属钴氧化层、金属镍氧化层、金属铁氧化层、金属铜氧化层中的一种；其特征在于，其制备方法包括以下具体步骤：
（1）将碳化钨粉体加入到含金属离子的包覆剂溶液中，然后进行球磨、旋蒸；
（2）将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入惰性气体与氢气的混合气进行还原反应，然后通入惰性气体与氧气的混合气进行氧化反应，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；或者将旋蒸后的粉体放于气氛炉中并通入氩气或氮气或者在真空中进行高温处理，获得表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体；
（3）将粉体加入到光敏树脂中，配置光固化打印浆料，然后进行光固化打印；
（4）将光固化打印得到的样品进行排胶、还原、烧结，获得硬质合金打印样品。
2.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤（1）所述含金属离子的包覆剂溶液为CoCl2、CoSO4、Co(NO3)2、NiCl2、NiSO4、Ni(NO3)2、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3、CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤（2）所述的还原反应的温度为300-650℃，时间为1-20h。
4.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤(2)所述的混合气体中氢气的比例为2-100%。
5.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤（2）所述的氧化反应的温度为400-600℃，时间为1-20h。
6.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤(2)所述的惰性气体与氧气的比例为1：1。
7.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤（4）所述的排胶温度为300-650℃，时间为1-30h。
8.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤（4）所述的还原反应的气氛为惰性气体与氢气的混合气，氢气的比例为1-100%，温度为300-600℃，时间为1-10h。
9.根据权利要求1所述的一种表面包覆金属氧化物层的碳化钨粉体的光固化成型方法，其特征在于，步骤（4）所述的烧结的温度为1200-1500℃，时间为1-15h。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112916850B (zh) * 2021-01-13 2022-05-17 中国科学院金属研究所 一种掺金属氧化物的光固化3d打印金属件及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108285347A (zh) * 2018-02-12 2018-07-17 广东工业大学 一种3d打印光固化陶瓷颗粒及其制备方法
CN109279897A (zh) * 2018-09-27 2019-01-29 广东工业大学 一种非氧化物陶瓷及其制备方法
CN109848551A (zh) * 2018-12-04 2019-06-07 北京航空航天大学 一种超快激光加工碳化物基金属陶瓷表面微纳结构降低光反射率的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60258481A (ja) * 1984-06-06 1985-12-20 Toyota Motor Corp 粒子分散表面被覆部材の製造方法
DE19850968A1 (de) * 1998-11-05 2000-05-25 Roland Man Druckmasch Verschleißhemmende, farbabweisende Beschichtung, insbesondere von Druckmaschinenkomponenten
CN101003089A (zh) * 2006-11-27 2007-07-25 北京矿冶研究总院 超微或纳米金属粉包覆的复合粉末及其制备方法
CN101186990A (zh) * 2007-10-19 2008-05-28 中南大学 超细硬质合金包覆粉末及其制造方法
CN101423398A (zh) * 2008-12-02 2009-05-06 四川大学 陶瓷包覆粉末及其制备方法
CN102251130B (zh) * 2011-06-23 2012-09-12 中南大学 一种超细晶粒硬质合金的制备方法
CN103789565B (zh) * 2014-03-07 2016-03-23 湖南顶立科技有限公司 一种硬质合金的制备方法
CN103862038A (zh) * 2014-03-14 2014-06-18 中南大学 一种超粗硬质合金包裹粉末及其制备方法
CN103920875B (zh) * 2014-04-30 2016-01-20 台州学院 WC-稀土-Co逐层包覆硬质合金复合粉末的制备方法
US10697305B2 (en) * 2016-01-08 2020-06-30 General Electric Company Method for making hybrid ceramic/metal, ceramic/ceramic body by using 3D printing process
CN105837216A (zh) * 2016-03-22 2016-08-10 西安铂力特激光成形技术有限公司 一种陶瓷零件的制备方法
EP3321002A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-16 Höganäs AB Feedstock for an additive manufacturing method, additive manufacturing method using the same, and article obtained therefrom
DE102017101050A1 (de) * 2017-01-20 2018-07-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur herstellung von hartmetallkörpern mittels 3d-druck
CN114633344A (zh) * 2017-07-14 2022-06-17 佳能株式会社 陶瓷制造用粉体、陶瓷制造物及其制造方法
CN107540379B (zh) * 2017-09-04 2020-08-04 清华大学 复合陶瓷粉体及陶瓷成型方法
CN108044110A (zh) * 2017-12-24 2018-05-18 湖南工业大学 一种油墨wc基硬质合金3d打印坯体方法及其成型方法
CN108752014A (zh) * 2018-05-14 2018-11-06 广东工业大学 一种用于选区激光烧结（sls）/选区激光融化（slm）的粉末及其制备方法和应用
CN109081698B (zh) * 2018-07-23 2021-12-10 广东工业大学 一种光固化3d打印制备非氧化物陶瓷的方法
CN110014163A (zh) * 2019-04-19 2019-07-16 广东省材料与加工研究所 钨合金粉末及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108285347A (zh) * 2018-02-12 2018-07-17 广东工业大学 一种3d打印光固化陶瓷颗粒及其制备方法
CN109279897A (zh) * 2018-09-27 2019-01-29 广东工业大学 一种非氧化物陶瓷及其制备方法
CN109848551A (zh) * 2018-12-04 2019-06-07 北京航空航天大学 一种超快激光加工碳化物基金属陶瓷表面微纳结构降低光反射率的方法

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