一种织构复合金属材料的制备方法与流程

本发明属于复合金属材料的制备领域，具体地说是一种织构复合金属材料的制备方法。

背景技术：

1、金属复合材料，是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等工业领域。

2、现有复合金属材料的制备方法使用中，多采用烧结进行制备，制备中容易出现污染，制备时间较长，且容易在制备中进入杂质，影响制备金属复合材料的质量，不能满足工作者需求，影响后续的市场发展前景。

3、为此，本领域技术人员提出了一种织构复合金属材料的制备方法来解决背景技术提出的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种织构复合金属材料的制备方法，以解决现有复合金属材料的制备方法使用中，多采用烧结进行制备，制备中容易出现污染，制备时间较长，且容易在制备中进入杂质，影响制备金属复合材料的质量，不能满足工作者需求，影响后续的市场发展前景等问题。

2、一种织构复合金属材料的制备方法，所述织构复合金属材料的制备方法包括如下步骤：

3、s1、将准备的织构复合金属材料通过研磨法制备混合的金属粉末，将混合均匀的金属粉末作为原料；

4、s2、喷涂送粉装置将混合的金属粉末材料直接送至机床中的激光光斑处，通过控制粉末的送粉量和激光扫描速度可以调节熔覆层的厚度，金属粉末材料与激光光斑同步移动，使粉末能够对准激光光斑位置，完成激光熔覆，进而完成织构复合金属材料。

5、进一步的，所述步骤s1中的金属粉末可以采用球磨机或其他混合设备来实现均匀混合。

6、进一步的，所述步骤s1中混合均匀的金属粉末在干燥箱中进行干燥，所述干燥箱中烘干温度范围一般在200℃至500℃之间，时间在30-120分钟之间，根据具体情况可以进行适当调整，且干燥箱需要定期清洁和维护烘箱。

7、进一步的，所述步骤s1中研磨法包括无溶剂研磨法，即反应过程中不加入溶液，完全避免有机溶剂的使用；液体辅助研磨法，即加入微量溶剂加速化学反应；离子液体辅助研磨法，即使用带有微量盐的溶液作为辅助溶液来加速金属复合材料的合成；

8、其中，无溶剂研磨法在研磨过程中避免了液体的使用，绿色环保，但需要注意的是，在后续的纯化、活化过程中，可能仍需要使用有机溶剂；

9、液体辅助研磨法中加入液体可能会引起物质润湿性、表面电荷和电位、表面溶解/渗出/非晶相、离子交换和吸附性能以及流变学特性的变化，体系传质和传热的特性也会因此改变，与金属乙酸盐、硝酸盐不同，不含结晶水的金属碳酸盐和金属氧化物在无溶剂研磨时较难反应，通常需要添加少量极性溶剂促进反应的进行；

10、离子液体辅助研磨法是对液体辅助研磨技术的改进，特别适用于直接由金属氧化物合成金属复合材料，在室温下液体辅助研磨法容易制得以金属氧化物为前体的(如氧化锌)具有中等孔隙率的多孔结构，发现在液体辅助研磨法的基础上加入催化量的无机盐，可加速基于金属氧化物金属复合材料的形成。

11、进一步的，所述步骤s2中准备的织构复合金属材料需要单个进行称重，称重后集中进行研磨，研磨速度为1500-1800r/min，研磨时间为10-20h。

12、进一步的，所述步骤s2中金属粉末材料输送中，外加保护气，避免激光束照射引起粉末氧化，并且混合物具有一定流动性，可保证材料涂覆更加均匀。

13、进一步的，所述步骤s2中机床上设置有安装在主轴的轴头上的二极管激光系统的激光头，主轴头的数控运动允许成型工具进行三维定位。

14、进一步的，所述步骤s2中机床的二极管激光系统的激光头以0～1200w的几种激光功率进行加热，并且散焦距离为25～50mm。

15、进一步的，所述步骤s2中激光熔覆可以采用co2激光器，固体激光器，光纤激光器和半导体激光器。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、本发明该种织构复合金属材料的制备方法与其他合成方法相比，研磨法制备金属有机框架材料具有绿色环保、耗时短、效率高以及副反应少等优点，具有良好的发展前景，使粉末能够对准激光光斑位置，在此期间不会进入杂质，可保证熔覆的质量，且提高混合粉末在激光熔覆下的利用率。

技术特征：

1.一种织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述织构复合金属材料的制备方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的金属粉末可以采用球磨机或其他混合设备来实现均匀混合。

3.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中混合均匀的金属粉末在干燥箱中进行干燥，所述干燥箱中烘干温度范围一般在200℃至500℃之间，时间在30-120分钟之间，根据具体情况可以进行适当调整，且干燥箱需要定期清洁和维护烘箱。

4.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中研磨法包括无溶剂研磨法，即反应过程中不加入溶液，完全避免有机溶剂的使用；液体辅助研磨法，即加入微量溶剂加速化学反应；离子液体辅助研磨法，即使用带有微量盐的溶液作为辅助溶液来加速金属复合材料的合成。

5.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中准备的织构复合金属材料需要单个进行称重，称重后集中进行研磨，研磨速度为1500-1800r/min，研磨时间为10-20h。

6.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中金属粉末材料输送中，外加保护气，避免激光束照射引起粉末氧化，并且混合物具有一定流动性，可保证材料涂覆更加均匀。

7.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中机床上设置有安装在主轴的轴头上的二极管激光系统的激光头，主轴头的数控运动允许成型工具进行三维定位。

8.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中机床的二极管激光系统的激光头以0～1200w的几种激光功率进行加热，并且散焦距离为25～50mm。

9.如权利要求1所述织构复合金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中激光熔覆可以采用co2激光器，固体激光器，光纤激光器和半导体激光器。

技术总结本发明属于复合金属材料的制备领域，提供了一种织构复合金属材料的制备方法，所述织构复合金属材料的制备方法包括如下步骤：将准备的织构复合金属材料通过研磨法制备混合的金属粉末，将混合均匀的金属粉末作为原料；喷涂送粉装置将混合的金属粉末材料直接送至机床中的激光光斑处，通过控制粉末的送粉量和激光扫描速度可以调节熔覆层的厚度，金属粉末材料与激光光斑同步移动，使粉末能够对准激光光斑位置，完成激光熔覆，进而完成织构复合金属材料；本发明与其他合成方法相比，研磨法制备金属有机框架材料具有绿色环保、耗时短、效率高以及副反应少等优点，使粉末能够对准激光光斑位置，在此期间不会进入杂质，可保证熔覆的质量。技术研发人员：徐亚东,虢洪沂,崔玉峰,费婷,肖玉平受保护的技术使用者：日照市市场监管服务中心（日照市消费者协会秘书处）技术研发日：技术公布日：2024/6/2