[发明专利]一种彩色金属3D打印线材及其制备方法

权利要求书

1.一种彩色金属3D打印线材，其特征在于，其原料包括低熔点金属、颜料和纳米导电颗粒；所述低熔点金属包括铟铋合金In_66.3Bi_33.7、铋锡合金Bi₅₈Sn₄₂、铋基合金BiIn₂₁Sn₁₂Pb₁₈中的一种或几种；所述纳米导电颗粒包括纳米级的钛、铌、钽、钨、金刚石、氮化硅中的一种或几种；

所述彩色金属3D打印线材的制备方法，包括以下步骤：

S1：按需要选取所需原料；

S2：将所述低熔点金属加热升温至液体状态；

S3：将所述颜料按所需加入到液态的所述低熔点金属中，搅拌均匀；再按配比加入所述纳米导电颗粒，搅拌均匀，得彩色液态金属混合物；

S4：将所得彩色液态金属混合物经深冷处理后注入模具中，冷却成型，即可；

所述深冷处理包括将所得彩色液态金属混合物先升温至180-300℃，保持30-90min，然后再置于-190℃至-230℃的环境下快速冷却。

2.根据权利要求1所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述彩色金属3D打印线材的制备方法中，所述深冷处理包括将所得彩色液态金属混合物先升温至300℃，保持60min，然后再置于-190℃的环境下快速冷却。

3.根据权利要求1所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述彩色金属3D打印线材的制备方法中进行多次深冷处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述纳米导电颗粒形状为棒状、锥形状、球状、丝状、管状、壳状或多角形。

5.根据权利要求1-3任一项所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述纳米导电颗粒直径为1nm-900nm；和/或，所述颜料的颗粒直径为10nm-1000nm。

6.根据权利要求1-3任一项所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述纳米导电颗粒直径500nm-900nm；和/或，所述颜料的颗粒直径为10nm-500nm。

7.根据权利要求1-3任一项所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述低熔点金属与所述纳米导电颗粒的质量比为30-95∶1，和/或，所述低熔点金属与所述颜料的质量比为10-100∶1。

8.根据权利要求1-3任一项所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述颜料包括天然颜料、人工合成颜料中的一种或几种。

9.根据权利要求1-3任一项所述的彩色金属3D打印线材，其特征在于，所述彩色金属3D打印线材的横截面为圆形、方形或片状，等效半径为0.01-3cm。

10.权利要求1-9任一项所述彩色金属3D打印线材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按需要选取所需原料；

S2：将所述低熔点金属加热升温至液体状态；

S3：将所述颜料按所需加入到液态的所述低熔点金属中，搅拌均匀；再按配比加入所述纳米导电颗粒，搅拌均匀，得彩色液态金属混合物；

S4：将所得彩色液态金属混合物经深冷处理后注入模具中，冷却成型，即可。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述加热处理温度高于或等于所述低熔点金属的熔点。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述加热处理温度高于所述低熔点金属的熔点30-600℃。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌为磁力搅拌0.5-5h。

14.根据权利要求10-13任一项所述的制备方法，其特征在于，所述深冷处理包括将所得彩色液态金属混合物先升温至180-300℃，保持30-90min，然后再置于-190℃至-230℃的环境下快速冷却。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述深冷处理包括将所得彩色液态金属混合物先升温至300℃，保持60min，然后再置于-190℃的环境下快速冷却。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，进行多次深冷处理。