[发明专利]一种用于3D打印的多孔金属微球的制备方法

权利要求书

1.一种用于3D打印的多孔金属微球的制备方法，其特征在于，所述制备方法在室温下配置稳定的纳米金属流体悬浮液，再利用微流控技术将前驱体溶液分散成液滴，处理后形成金属微球坯体，分离后进过一系列处理后得到多孔金属微球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：

S1）以纳米金属粉为原料，配置稳定的纳米流体悬浮液；

S2）将S1）得到的纳米流体悬浮液，采用微流控技术进行分散处理，得到微球状液滴；

S3）对S2）得到微球状液滴进行处理，形成金属微球坯体；

S4）对S3）得到金属微球坯体进行分离处理，再进行洗涤、干燥和脱脂，即得到多孔金属微球。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多孔金属微球的粒径偏差在5%以下，流动性为10-30s/50g，纯度大于99.9%，粒径为40-120μm，多孔金属微球内孔孔隙率为10-30%。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S1）的具体步骤为：

S1.1)称取一定质量的纳米金属粉末添加到无水乙醇中，利用超声波清洗器超声处理0.8-1.2h，得到稳定的悬浮液；

S1.2)称取S1.1）得到悬浮液总质量的10-30wt.%的分散剂和2-5wt.%的光固化剂加入到悬浮液中，加入pH调节溶液调节pH至9-13，超声波分散并搅拌均匀，得到纳米流体悬浮液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述S1.1）中的纳米金属粉末加入质量为无水乙醇的质量的5-15wt.%；

所述纳米金属粉末为铝、镁、钛、铜、镍及铝、镁、钛、铜、镍的合金，其中铝、镁、钛、铜、镍各合金中对应元素的含量大于80%，纳米金属粉末平均粒径范围为10nm~10μm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述S1.2）中的分散剂为聚乙烯基吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种，

光固化剂包括光敏树脂和光引发剂，且二者质量比为1~1.5:1，

pH调节溶液为NaOH。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S3）的具体步骤为：将S2）得到的微球状液滴置于硅油中，用紫外线照射硅油中的微球状液滴，光固化时间为1-3h，激发微球状液滴中的光固化剂固化，形成金属微球坯体。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S4）的具体步骤为：S4.1）用摩尔浓度为0.08mol/L的三氯乙烯多次洗涤固化微球，再用NH₃·H₂O洗涤去除杂质，在温度为80~120℃下，干燥时间为2~4h，

S4.2）在温度为200~400℃进行脱脂，持续时间为2~6h。

9.一种多孔金属微球，其特征在于，所述金属微球采用权利要求1-8任意一项所述的制备方法制备得到。

10.一种3D打印方法，所述3D打印方法采用如权利要求9所述的多孔金属微球为打印原料，其特征在于，所述3D打印方法的打印方式为激光选区烧结、激光选区熔化、激光近净型或电子束选区熔化技术，打印后的成品致密度大于97%。