本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬陶瓷零件的快速成形方法。

背景技術(shù)：

金屬陶瓷是集金屬與陶瓷性能于一體的復(fù)合材料，具有陶瓷材料的耐高溫、高強(qiáng)度及抗氧化性，兼?zhèn)浣饘俨牧系膹?qiáng)韌性及抗彎性，這些優(yōu)異的性能使金屬陶瓷在燃?xì)鉁u輪葉片、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、內(nèi)燃機(jī)閥座、沖壓模具、測溫元件、耐磨軸承以及高速切削刀具等方面廣泛應(yīng)用。

目前，金屬陶瓷零件的成形方法主要有粉末冶金法，將粉末作為原料，經(jīng)過壓制坯體，結(jié)合燒結(jié)技術(shù)，制取金屬陶瓷材料的零件制品。

但是，傳統(tǒng)制備金屬陶瓷主要采用粉末冶金的方法，通常針對小規(guī)模、結(jié)構(gòu)單一的零件。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，難以采用常規(guī)模具一次成形，需要先制備特定模具，再通過澆鑄、機(jī)加工等多重工序的復(fù)合進(jìn)行成形，引發(fā)零件制造成本高、工序時(shí)間長等問題，且不適合短期批量生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種金屬陶瓷零件的快速成形方法，解決了現(xiàn)有制備方法不適用于小批量及復(fù)雜形狀金屬陶瓷零件生產(chǎn)的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種金屬陶瓷零件零件的快速成形方法，包括以下步驟：

將金屬粉末以及陶瓷粉末混合，得到固體混合粉末，再加入燒結(jié)助劑和分散劑，混合均勻后，通過球磨機(jī)對所述固體混合粉末進(jìn)行球磨、解離；然后將球磨好的固體混合粉末加入光固化單體中，再加入光引發(fā)劑、分散劑、消泡劑，攪拌均勻，得到漿料；

將混合好的所述漿料加入光固化設(shè)備，利用紫外線光束，按照三維模型逐層或逐點(diǎn)打印，固化堆積制成金屬陶瓷零件生坯；

通過燒結(jié)爐對所述固化堆積成形的金屬陶瓷零件生坯進(jìn)行低溫脫脂和燒結(jié)，獲得金屬陶瓷零件。

優(yōu)選地，金屬陶瓷為氧化物基金屬陶瓷、碳化物基金屬陶瓷或硼化物基金屬陶瓷。

優(yōu)選地，燒結(jié)助劑為碳化釩、碳化鉻、碳化鉭、碳化鈮或碳化鉿，燒結(jié)助劑的質(zhì)量為固體混合粉末質(zhì)量的0.5％～3％。碳化釩、碳化鉻、碳化鉭、碳化鈮或碳化鉿可以有效的降低顆粒的界面能，抑制晶粒的快速長大。

優(yōu)選地，光固化單體為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯，縮水甘油基類、縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、脂環(huán)族環(huán)氧、聚氨酯類環(huán)氧、不飽和雙鍵氧化類環(huán)氧、芳香族環(huán)氧中任一種，光固化單體的質(zhì)量與固體混合粉末的質(zhì)量比為3:2～17:3。這類光固化單體固化交聯(lián)密度較高，有助于提高合金性能，且固化速度快，能夠減少達(dá)到完全固化所需的時(shí)間。

優(yōu)選地，分散劑為聚丙酸鈉、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸銨、己烯基雙硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中任一種，兩次加入的分散劑總質(zhì)量占固體混合粉末總質(zhì)量的0.5％～5％，球磨時(shí)加入分散劑總質(zhì)量的0.3％～3％，漿料混合時(shí)加入分散劑總質(zhì)量的0.2％～2％。由于固體粉末的粒徑較小，易于團(tuán)簇，為了充分解離固體粉末，引入分散劑。在漿料混合的過程中，為了更加充分的溶解固體粉末，引入分散劑。

優(yōu)選地，光引發(fā)劑為碘鎓鹽、硫鎓鹽、重氮鹽、安息香醚類、苯乙酮類、苯偶酰類、二苯甲酮/叔胺、α－羥環(huán)烷基苯酮類、α－胺烷基苯酮類、硫雜蒽酮/叔胺類中任一種或多種的混合物，光引發(fā)劑的質(zhì)量為所述光固化單體質(zhì)量的0.5％～2％。上述自由基光引發(fā)劑/陽離子光引發(fā)劑其激發(fā)效率高，提高固化效率。

優(yōu)選地，消泡劑為乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、金屬皂、聚醚、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅油中任一種，消泡劑的含量為漿料質(zhì)量的0.5％～1％。上述消泡劑可以有效降低氣泡周圍的張力，促使氣泡聚集成大的氣泡，最終氣泡破裂消失。

進(jìn)一步地，加入所述光引發(fā)劑、分散劑、消泡劑時(shí)，還加入稀釋劑，所述稀釋劑為丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、甲苯或苯乙烯，所述稀釋劑的質(zhì)量為所述漿料質(zhì)量的0.4％～0.9％。加入稀釋劑可降低漿料粘度，防止逐層堆積過程中由于漿料粘度過大而引起的液面不平整。

優(yōu)選地，固體混合粉末加入光固化單體時(shí)，對所述固體混合粉末和光固化單體進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在40℃～70℃之間，提高固體粉末在漿料中的溶解度，有助于增加固體粉末的含量，改善成形零件的質(zhì)量。

優(yōu)選地，脫脂溫度為250℃～500℃，保溫時(shí)間為2h～4h。該脫脂溫度和時(shí)間可以保證樹脂充分的脫除。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明光固化利用樹脂感應(yīng)紫外光而引發(fā)固化的技術(shù)，對三維模型選擇性逐層堆積，擺脫了常規(guī)加工零件形狀的限制，可以有效實(shí)現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)的可塑性以及復(fù)雜性，避免傳統(tǒng)加工各種工序復(fù)合制造引起制造成本高、工期長等問題。同時(shí)結(jié)合特定的脫脂、燒結(jié)工藝步驟，確保成形零件具有高的致密度，提高成形零件的綜合力學(xué)性能。本方法工藝穩(wěn)定，可以批量進(jìn)行生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。

本發(fā)明的金屬陶瓷零件的快速成形方法主要涉及到ti(c,n)-ni-mo系和wc-co系材料，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1，漿料的制備

(1)球磨

選取顆粒為0.1μm～1μm的金屬粉末以及陶瓷粉末混合，得到固體粉末，加入燒結(jié)助劑，燒結(jié)助劑為碳化釩(vc)、碳化鉻(cr3c2)、碳化鉭(tac)、碳化鈮(nbc)、碳化鉿(hfc)之一或者混合物，其含量為固體粉末質(zhì)量的0.5％～3％，再加入適量分散劑，混合均勻，充分地解離固體粉末后，放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨、解離。

(2)漿料制備

將球磨好的混合粉末加入光固化單體中，再加入適量分散劑，最大限度的使固體粉末溶入到單體中，并在避光的條件下加入光引發(fā)劑、消泡劑、稀釋劑，攪拌均勻，得到漿料。漿料混合過程中需進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在40℃～70℃之間。

其中，光固化單體主要有丙烯酸酯類齊聚物和環(huán)氧類齊聚物中的一種或多種混合物，如環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸酯，縮水甘油基類、縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、脂環(huán)族環(huán)氧、聚氨酯類環(huán)氧、不飽和雙鍵氧化類環(huán)氧、芳香族環(huán)氧等，其質(zhì)量與固體粉末的質(zhì)量比為3:2～17:3。分散劑主要包括聚丙酸鈉、聚丙烯、聚苯乙烯、四元醋酸銨、己烯基雙硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯，兩次加入的分散劑相同，總質(zhì)量一共占固體粉末總質(zhì)量的0.5％～5％，球磨時(shí)的加入量占固體粉末總質(zhì)量的0.3％～3％，漿料混合時(shí)的加入量占固體粉末總質(zhì)量的0.2％～2％。光引發(fā)劑主要包括自由基光引發(fā)劑和陽離子基光引發(fā)劑，如碘鎓鹽、硫鎓鹽、重氮鹽、安息香醚類、苯乙酮類、苯偶酰類、二苯甲酮/叔胺、α－羥環(huán)烷基苯酮類、α－胺烷基苯酮類、硫雜蒽酮/叔胺類等一種或多種的混合物，其質(zhì)量為單體質(zhì)量的0.5％～2％。消泡劑主要選取乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、金屬皂、聚醚、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅油等，其含量為漿料質(zhì)量的0.5％～1％。稀釋劑為丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、甲苯或苯乙烯，其含量為漿料質(zhì)量的0.4％～0.9％。

步驟2，生坯制備

將混合好的漿料加入光固化設(shè)備，利用紫外線光束，通過面曝光或點(diǎn)掃描方式，層厚為30～70μm，按照三維模型逐層或逐點(diǎn)打印，堆積制成金屬陶瓷零件生坯。

步驟3，后處理

固化成形生坯是有機(jī)粘結(jié)劑與零件的混合體，將所制生坯放入燒結(jié)爐中進(jìn)行后處理，主要包括脫脂以及燒結(jié)過程。先采用低溫脫脂去除粘結(jié)劑，再進(jìn)行燒結(jié)，獲得致密的、性能優(yōu)良的金屬陶瓷零件。

脫脂溫度根據(jù)熱重(tg)曲線進(jìn)行確定，選取質(zhì)量變化較為嚴(yán)重的溫度區(qū)間作為脫脂溫度，為250℃～500℃。為保證脫脂過程的完全性，保溫時(shí)間為2h～4h。為減小升溫過程對毛坯性能的影響，選擇梯度式升溫模式，在達(dá)到脫脂溫度前升溫速率控制在5℃/min以上，接近脫脂溫度，升溫速率減小到2℃/min以下。

脫脂升溫過程具體為：以5℃/min～10℃/min的速度升溫到100℃～200℃，保溫1h～1.5h，以0.5℃/min～2℃/min升溫到250℃～500℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為2h～4h。

在金屬陶瓷成形的整個(gè)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制氧含量不超過100ppm，一方面因?yàn)檠鯐袒w系中的自由基發(fā)生反應(yīng)，減慢固化速率，另一方面，氧會與固體粉末發(fā)生氧化，影響制件性能。

實(shí)施例1

一種wc-co零件的制備方法，具體包括以下步驟：

1.原材料制備

選取碳化鎢(wc)粉末800g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.7μm，選取鈷(co)粉末120g，粉末粒度位于0.2μm～0.8μm，d50＝0.6μm。選取10g的vc粉末與cr3c2粉末，混合比例為1:2，20g的四元醋酸銨，將vc粉末、wc粉末以及co粉末混合，混合后的粉末與分散劑均平分為三份，取其一份放入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨，時(shí)間為60min，將剩余粉末依次加入，混合均勻，每增加一次粉末，球磨時(shí)間增加60min。

選取200g的聚氨酯丙烯酸酯與環(huán)氧丙烯酸酯單體混合物，混合比例(1:1)，選取13g的四元醋酸銨分散劑，將固體粉末與分散劑逐漸加到聚氨酯丙烯酸酯與環(huán)氧丙烯酸酯混合物中，均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中，需要進(jìn)行加熱，加熱的溫度為50℃。在暗室中，加入4g的安息香雙甲醚光引發(fā)劑，混合。在整個(gè)漿料混合過程，不斷進(jìn)行攪拌，直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡，加入9g的正丁醇消泡劑。

2.生坯制備

將漿料加到光固化設(shè)備中，利用可控的紫外線光束，波長為253nm，采用面曝光的方式，調(diào)整參數(shù)，層厚為30μm，根據(jù)3d打印模型，逐層固化，制成零件生坯。

3.后處理

將零件生坯室溫入爐，脫脂溫度為400℃，以10℃/min的速度升溫到200℃，保溫1h，以2℃/min升溫到300℃，以0.5℃/min升溫到400℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為3h。

再在1400℃、6mpa、保溫時(shí)間為1.5h的條件下，進(jìn)行熱等靜壓，獲得高致密、高強(qiáng)度的wc-co零件。升溫采用階梯式升溫方式，以15℃/min升溫到800℃，以8℃/min升溫到1000℃，保溫1h，以2℃/min升溫到1300℃/min，以0.5℃/min升溫到1400℃，壓力為6mpa，保溫1.5h，冷卻后得到wc-co零件。

實(shí)施例2

一種wc-co零件的制備方法，具體包括以下步驟：

1.原材料制備

選取碳化鎢(wc)粉末700g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.7μm，選取鈷(co)粉末150g，粉末粒度位于0.2μm～0.8μm，d50＝0.6μm。選取7.0g的vc粉末，15g的四元醋酸銨，將vc粉末、wc粉末以及co粉末混合，混合后的粉末與分散劑均平分為三份，取其一份放入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨，時(shí)間為60min，將剩余粉末依次加入，混合均勻，每增加一次粉末，球磨時(shí)間增加60min。

選取250g的聚氨酯丙烯酸酯與苯基縮水甘油醚單體混合物，混合比例(1:1)，選取9g的四元醋酸銨分散劑，將固體粉末與分散劑逐漸加到聚氨酯丙烯酸酯與環(huán)氧丙烯酸酯混合物中，均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中，需要進(jìn)行加熱，加熱的溫度為60℃。在暗室中，加入4g的安息香雙甲醚與偶氮二異丁酯混合光引發(fā)劑，混合比例1:1，加入9g的苯乙烯稀釋劑。在整個(gè)漿料混合過程，不斷進(jìn)行攪拌，直至漿料混合均勻。為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡，加入8g的正丁醇消泡劑。

2.生坯制備

將漿料加到光固化設(shè)備中，利用可控的紫外線光束，波長為250nm，采用面曝光的方式，調(diào)整參數(shù)，設(shè)置層厚為40μm，根據(jù)3d打印模型，逐層固化，制成零件生坯。

3.后處理

將零件生坯室溫放入燒結(jié)爐中，脫脂溫度為400℃，以10℃/min的速度升溫到200℃，保溫1h，以1℃/min升溫到300℃，以0.3℃/min升溫到400℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為3h。

再在1350℃、8mpa、保溫時(shí)間為1.5h的條件下，進(jìn)行熱等靜壓，獲得高致密、高強(qiáng)度的wc-co零件。升溫采用階梯式升溫方式，以13℃/min升溫到800℃，以5℃/min升溫到1000℃，保溫1h，以2℃/min升溫到1250℃/min，以0.1℃/min升溫到1350℃，壓力為8mpa，保溫1.5h，冷卻后得到wc-co零件。

實(shí)施例3

一種tic-mo-ni零件的制備方法，具體包括以下步驟：

1.原材料制備

選取碳化鈦(tic)粉末500g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.8μm，選取鉬(mo)粉末42g，粉末粒度位于0.2μm～0.8μm，d50＝0.6μm，選取鎳(ni)粉末169g，粉末粒度位于0.1μm～0.9μm，d50＝0.7μm，選取碳化鎢(wc)粉末127g，粉末粒度位于0.1μm～0.7μm，d50＝0.6μm，選取碳(c)粉末8g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.5μm。選取8g的vc粉末與nbc粉末，混合比例為1:2，16g的己烯基雙硬脂酰胺分散劑，將tic、mo、ni、wc、c、vc以及nbc粉末混合，混合后的粉末與分散劑均平分為四份，取其一份放入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨，時(shí)間為60min，將剩余粉末依次加入，混合均勻，每增加一次粉末，球磨時(shí)間增加60min。

選取210g的聚氨酯丙烯酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯單體混合物，混合比例(1:1)，選取10g的己烯基雙硬脂酰胺分散劑，將固體粉末與分散劑逐漸加到聚氨酯丙烯酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯單體混合物中，均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中，需要進(jìn)行加熱，加熱的溫度為60℃。在暗室中，加入4g的4-甲基二苯甲酮光引發(fā)劑，混合。在整個(gè)漿料混合過程，不斷進(jìn)行攪拌，直至漿料混合均勻。為了減小漿料的粘度，加入6g的甲乙酮與環(huán)己酮稀釋劑的混合物，混合比例1:1，為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡，加入7g的聚丙烯酸酯消泡劑。

2.生坯制備

將漿料加到光固化設(shè)備中，利用可控的紫外線光束，波長為245nm(，采用點(diǎn)曝光的方式，調(diào)整參數(shù)，層厚為50μm，根據(jù)3d打印模型，逐層固化，制成零件生坯。

3.后處理

將零件生坯室溫放入燒結(jié)爐中，脫脂溫度為500℃，以10℃/min的速度升溫到200℃，保溫1h，以2℃/min升溫到400℃，以0.5℃/min升溫到500℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為3h。

在1390℃，保溫時(shí)間為2h的條件下，進(jìn)行燒結(jié)，獲得高致密、高強(qiáng)度的零件。升溫采用階梯式升溫方式，以15℃/min升溫到800℃，以8℃/min升溫到1000℃，保溫1h，以2℃/min升溫到1300℃/min，以0.5℃/min升溫到1390℃，保溫2h，冷卻后得到tic-mo-ni零件。

實(shí)施例4

一種tic-mo-ni零件的制備方法，具體包括以下步驟：

1.原材料制備

選取碳化鈦(tic)粉末500g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.8μm，選取鉬(mo)粉末40g，粉末粒度位于0.2μm～0.8μm，d50＝0.6μm，選取鎳(ni)粉末175g，粉末粒度位于0.1μm～0.9μm，d50＝0.7μm，選取碳化鎢(wc)粉末110g，粉末粒度位于0.1μm～0.7μm，d50＝0.6μm，選取碳(c)粉末10g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.5μm。選取8g的hfc粉末與nbc粉末，混合比例為1:1，14g的己烯基雙硬脂酰胺分散劑，將tic、mo、ni、wc、c、hfc以及nbc粉末混合，混合后的粉末與分散劑均平分為四份，取其一份放入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨，時(shí)間為60min，將剩余粉末依次加入，混合均勻，每增加一次粉末，球磨時(shí)間增加60min。

選取210g的螺環(huán)原酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯單體混合物，混合比例(1:1)，選取12g的己烯基雙硬脂酰分散劑，將固體粉末與分散劑逐漸加到螺環(huán)原酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯混合物中，均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中，需要進(jìn)行加熱，加熱的溫度為55℃。在暗室中，加入4g的4-甲基二苯甲酮與2-異丙基硫雜蒽酮光引發(fā)劑，混合。在整個(gè)漿料混合過程，不斷進(jìn)行攪拌，直至漿料混合均勻。為了減小漿料的粘度，加入6g的甲乙酮與環(huán)己酮稀釋劑的混合物，混合比例1:1，為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡，加入7g的聚丙烯酸酯消泡劑。

2.生坯制備

將漿料加到光固化設(shè)備中，利用可控的紫外線光束，波長為250nm，采用點(diǎn)曝光的方式，調(diào)整參數(shù)，層厚為60μm，根據(jù)3d打印模型，逐層固化，制成零件生坯。

3.后處理

將零件生坯室溫放入燒結(jié)爐中，脫脂溫度為500℃，以10℃/min的速度升溫到200℃，保溫1h，以2℃/min升溫到400℃，以0.5℃/min升溫到500℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為3h。

再在1430℃，保溫時(shí)間為2h的條件下，進(jìn)行燒結(jié)，獲得高致密、高強(qiáng)度的零件。升溫采用階梯式升溫方式，以15℃/min升溫到800℃，以8℃/min升溫到1000℃，保溫1h，以2℃/min升溫到1350℃/min，保溫1h，以0.5℃/min升溫到1430℃，保溫2h，冷卻后得到tic-mo-ni零件。

實(shí)施例5

一種ti(c,n)-mo零件的制備方法，具體包括以下步驟：

1.原材料制備

選取碳化鈦(tic)粉末400g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.8μm，選取氮化鈦(tin)粉末102g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.7μm，選取鉬(mo)粉末42g，粉末粒度位于0.2μm～0.8μm，d50＝0.6μm，選取鎳(ni)粉末170g，粉末粒度位于0.1μm～0.9μm，d50＝0.7μm，選取碳化鎢(wc)粉末127g，粉末粒度位于0.1μm～0.7μm，d50＝0.6μm，選取碳(c)粉末8g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.5μm。選取8g的hfc粉末與cr3c2粉末，混合比例為1:1，17g的聚丙酸鈉與聚苯乙烯分散劑混合物，混合比例1:1。將tic、tin、mo、ni、wc、c、hfc以及cr3c2粉末混合，混合后的粉末與分散劑均平分為四份，取其一份放入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨，時(shí)間為60min，將剩余粉末依次加入，混合均勻，每增加一次粉末，球磨時(shí)間增加60min。

選取470g的環(huán)氧丙烯酸酯、雙環(huán)原酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯單體混合物，混合比例(1:1:1)，選取12g的分散劑，將固體粉末與分散劑逐漸加到環(huán)氧丙烯酸酯、雙環(huán)原酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯混合物中，均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中，需要進(jìn)行加熱，加熱的溫度為55℃。在暗室中，加入4g的苯偶酰雙甲醚與2-異丙基硫雜蒽酮光引發(fā)劑，混合比例1:1。在整個(gè)漿料混合過程，不斷進(jìn)行攪拌，直至漿料混合均勻。為了減小漿料的粘度，加入8g的甲乙酮與環(huán)己酮稀釋劑的混合物，混合比例1:1，為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡，加入10g的磷酸三丁酯消泡劑。

2.生坯制備

將漿料加到光固化設(shè)備中，利用可控的紫外線光束，波長為337nm，采用點(diǎn)曝光的方式，調(diào)整參數(shù)，設(shè)置層厚為60μm，根據(jù)3d打印模型，逐層固化，制成零件生坯。

3.后處理

將零件生坯室溫放入燒結(jié)爐中，脫脂溫度為470℃，以10℃/min的速度升溫到200℃，保溫1h，以2℃/min升溫到400℃，保溫時(shí)間1h，以0.2℃/min升溫到470℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為3h。

再在1430℃，壓力10mpa，保溫時(shí)間為2h的條件下，進(jìn)行燒結(jié)，獲得高致密、高強(qiáng)度的零件。升溫采用階梯式升溫方式，以15℃/min升溫到800℃，以8℃/min升溫到1000℃，保溫1h，以2℃/min升溫到1350℃/min，保溫1h，以0.5℃/min升溫到1430℃，壓力10mpa，保溫2h，冷卻后得到ti(c,n)-mo零件。

實(shí)施例6

一種ti(c,n)-mo零件的制備方法，具體包括以下步驟：

1.原材料制備

選取碳化鈦(tic)粉末400g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.8μm，選取氮化鈦(tin)粉末130g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.7μm，選取鉬(mo)粉末162g，粉末粒度位于0.2μm～0.8μm，d50＝0.6μm，選取鎳(ni)粉末216g，粉末粒度位于0.1μm～0.9μm，d50＝0.7μm，選取碳化鎢(wc)粉末162g，粉末粒度位于0.1μm～0.7μm，d50＝0.6μm，選取碳(c)粉末11g，粉末粒度位于0.1μm～1μm，d50＝0.5μm。選取6g的hfc粉末與cr3c2粉末，混合比例為1:1，17g的聚丙酸鈉與聚苯乙烯分散劑混合物，混合比例1:1。將tic、tin、mo、ni、wc、c、hfc以及cr3c2粉末混合，混合后的粉末與分散劑均平分為四份，取其一份放入球磨機(jī)中，進(jìn)行球磨，時(shí)間為60min，將剩余粉末依次加入，混合均勻，每增加一次粉末，球磨時(shí)間增加60min。

選取460g的環(huán)氧丙烯酸酯、雙環(huán)原酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯單體混合物，混合比例(1:1:1)，選取10g的分散劑，將固體粉末與分散劑逐漸加到環(huán)氧丙烯酸酯、雙環(huán)原酸酯與丙烯酸酯化聚丙烯酸酯混合物中，均勻混合。在進(jìn)行漿料混合的過程中，需要進(jìn)行加熱，加熱的溫度為60℃。在暗室中，加入6g的苯偶酰雙甲醚與2-異丙基硫雜蒽酮光引發(fā)劑，混合比例1:1。在整個(gè)漿料混合過程，不斷進(jìn)行攪拌，直至漿料混合均勻。為了減小漿料的粘度，加入10g的甲乙酮與環(huán)己酮稀釋劑的混合物，混合比例1:1，為了消除漿料在混合過程中由于攪拌而產(chǎn)生的氣泡，加入10g的磷酸三丁酯消泡劑。

2.生坯制備

將漿料加到光固化設(shè)備中，利用可控的紫外線光束，波長為337nm，采用面曝光的方式，調(diào)整參數(shù)，層厚為70μm，根據(jù)3d打印模型，逐層固化，制成零件生坯。

3.后處理

將零件生坯室溫放入燒結(jié)爐中，脫脂溫度為450℃，以10℃/min的速度升溫到200℃，保溫1h，以2℃/min升溫到400℃，保溫時(shí)間1h，以0.2℃/min升溫到450℃，進(jìn)行脫脂，保溫時(shí)間為3h。

在1430℃，壓力6mpa，保溫時(shí)間為2h的條件下，進(jìn)行燒結(jié)，獲得高致密、高強(qiáng)度的零件。升溫采用階梯式升溫方式，以15℃/min升溫到800℃，以8℃/min升溫到1000℃，保溫1h，以2℃/min升溫到1350℃/min，保溫1h，以0.5℃/min升溫到1430℃，壓力6mpa，保溫2h，冷卻后得到ti(c,n)-mo零件。