[发明专利]金刚石-金属基三维成型复合材料、丝材及其制备和在FDM打印中的应用

权利要求书

1.一种金刚石-金属基三维成型复合材料，包括基体粉末和专用粘结剂，其特征在于：

所述的专用粘结剂包括50～70重量份的热塑性聚氨酯弹性体、12～18重量份的聚乙烯、8～12重量份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、5～10重量份的聚甲醛、3～5重量份的聚乙烯醇、1～3重量份的增塑剂、1～2重量份的分散剂；

所述的基体粉末中包括金刚石、WC 、Fe、Cu和Co；其中，金刚石微粉含量为3～5wt%、Fe含量为16～25wt%、Cu含量为16～25wt%、Co含量为2～3wt%、余量为WC；

所述的基体粉末和专用粘结剂的体积比为2:3～3:2。

2.如权利要求1所述的金刚石-金属基三维成型复合材料，其特征在于：所述的增塑剂为石蜡。

3.如权利要求1所述的金刚石-金属基三维成型复合材料，其特征在于：所述的分散剂为硬脂酸及其盐。

4.如权利要求1所述的金刚石-金属基三维成型复合材料，其特征在于：所选金刚石的粒径为120～150μm。

5.如权利要求1~4任一项所述的金刚石-金属基三维成型复合材料，其特征在于：所述的基体粉末和专用粘结剂的体积比为1~1.5:1。

6.一种金刚石-金属基FDM打印丝材，其特征在于：为权利要求1~5所述的复合材料形成的丝状材料；

所述的丝状材料为长丝结构材料，其以所述的专用粘结剂为基底，且在基底中分散有所述的基体粉末。

7.一种权利要求6所述的金刚石-金属基FDM打印丝材的制备方法，其特征在于：将权利要求1~5任一项所述的复合材料混合、密炼进行造粒，造粒完成后放入挤出机中拉丝，即得。

8.一种基于FDM打印制备金刚石类材料的方法，其特征在于：采用权利要求6所述的丝材进行FDM打印形成生坯，随后进行脱脂-烧结处理，即得金刚石类材料。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：脱脂过程包括第一段溶剂脱脂过程和第二段热脱脂过程：

所述的第一段溶剂脱脂过程中，采用的溶剂为环己烷、环己酮中的至少一种；脱脂阶段的温度为25~70℃，脱脂时间为9~10h；

所述的第二段热脱脂的过程包括真空下的三段保温过程，其中，第一段保温阶段的温度为150~250℃，第二段保温阶段的温度为350~450℃，第三段保温阶段的温度为550~650℃。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的烧结过程在保护气氛下进行，包括三个保温段，其中，第一保温段的温度为250~350℃，第二保温段的温度为750~850℃，第三保温段的温度为900~1000℃。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的金刚石类材料为金刚石钻头、金刚石锯片和金刚石磨具中的至少一种。

12.一种权利要求8~11任一项所述的方法制备的金刚石类材料。