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一种NiTiLa形状记忆合金及其制备方法

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一种NiTiLa形状记忆合金及其制备方法

本发明属于增材制造领域,具体涉及一种nitila形状记忆合金及其制备方法。


背景技术:

1、近年来,激光选区熔化增材制造技术(slm)得到迅猛发展,该技术基于完全熔化机制以及微细化逐层加工特征,对于复杂构型零件的高性能精密成形具有独特的优势,且该技术具有柔性化、易于实现智能化、生产周期短、能生产出很高力学性能的零件等优点,在国防、医疗、冶金等领域被广泛应用。

2、形状记忆合金中,niti系列合金具有高强度、高韧性、高生物相容性的特点,被广泛的应用在医疗领域。

3、因为医疗领域的专属定制生产,且对于医疗领域复杂异型构件的成形制备,铸造很难获取良好的成形质量。选区激光熔化制备niti形状记忆合金成为增材制造领域的热点。但是目前制备的niti形状记忆合金成型效果差、容易产生裂纹。因此,迫切需要研发一种新型的niti形状记忆合金。


技术实现思路

1、本发明提出一种nitila形状记忆合金及其制备方法,以解决现有技术中niti形状记忆合金成型效果差、容易产生裂纹的问题。

2、为达上述目的,本发明提出技术方案如下:

3、一种nitila形状记忆合金制备方法,包括如下步骤:

4、步骤1,准备ni、ti、la2o3的粉末,烘干后混合,得到混合粉末;

5、其中ni的质量百分比为54.51~55.51wt .%,ti 的质量百分比为43.99~44.99wt.%,la2o3的质量百分比为0 .3~0.4wt .%;

6、步骤2,对混合粉末进行球磨细化处理,得到合金粉末;

7、步骤3,对合金粉末进行筛网过滤,得到筛选后合金粉末;

8、步骤4,将筛选后合金粉末通过3d打印,制成nitila形状记忆合金。

9、优选的,ni、ti、la2o3的粉末的粒径为15-53μm。

10、优选的,步骤中1中,ni、ti、la2o3三种粉末按照55.51wt .%,43.99wt .%,0 .3wt.%的比例混合。

11、优选的,步骤1中的烘干具体为:

12、将ni、ti、la2o3粉末放置到干燥箱内,烘干温度70~80℃,时间2~3h。

13、优选的,步骤2中,所述球磨细化处理具体为:

14、球磨速度为200r/min,球磨时间为10h,球磨模式为顺时针逆时针交替旋转,单次旋转时间为30min。

15、优选的,步骤2中,所述球磨细化处理中,使用的球磨球为粒径为1mm的氧化锆磨球,磨球与混合粉末的球粉比为19~21:1。

16、优选的,所述3d打印的具体流程为:

17、建立试样的三维模型;

18、对三维模型进行分层切片,得到切片后模型;

19、将切片后模型导入3d打印机;

20、基于切片后模型对筛选后合金粉末及逆行3d打印,制成nitila形状记忆合金。

21、优选的,所述三维模型的8*8*8的立方体,分层切片的切片厚度为0.03mm。

22、优选的,3d打印过程中采用的激光扫描路径为:

23、将加工样板分化成5*5mm的最小单元,激光束沿着x轴s形移动。

24、一种nitila形状记忆合金,所述nitila形状记忆合金由所述的一种nitila形状记忆合金制备方法制备得到。

25、本发明的有益之处在于:

26、本发明提出将ni、ti、la2o3三种粉末按照比例混合,并在烘干、球磨、过筛之后投入3d打印,进行生产,得到成型效果好、不容易产生裂纹的高质量nitila形状记忆合金,可以应用于医疗领域的专属定制生产,且流程简单清晰,可操作性强,易于投入大规模的生产。



技术特征:

1.一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,ni、ti、la2o3的粉末的粒径为15-53μm。

3.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,步骤中1中,ni、ti、la2o3三种粉末按照55.51wt .%,43.99wt .%,0 .3wt .%的比例混合。

4.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,步骤1中的烘干具体为:

5.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,步骤2中,所述球磨细化处理具体为:

6.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,步骤2中,所述球磨细化处理中,使用的球磨球为粒径为1mm的氧化锆磨球,磨球与混合粉末的球粉比为19~21:1。

7.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,所述3d打印的具体流程为:

8.如权利要求7所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,所述三维模型的8*8*8的立方体,分层切片的切片厚度为0.03mm。

9.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法,其特征在于,3d打印过程中采用的激光扫描路径为:

10.一种nitila形状记忆合金,其特征在于,所述nitila形状记忆合金由权利要求1-9中任一项所述的一种nitila形状记忆合金制备方法制备得到。


技术总结
本发明属于增材制造领域,具体涉及一种NiTiLa形状记忆合金及其制备方法,具体流程为,准备Ni、Ti、La2O3的粉末,并烘干并混合,得到混合粉末;其中Ni的质量百分比为54.51~55.51wt.%,Ti的质量百分比为43.99~44.99wt.%,La2O3的质量百分比为0.3~0.4wt.%;对混合粉末进行球磨细化和筛网过滤,将筛选后的合金粉末通过3D打印,制成NiTiLa形状记忆合金。本发明得到成型效果好、不容易产生裂纹的高质量NiTiLa形状记忆合金,可以应用于医疗领域的专属定制生产,且流程简单清晰,可操作性强,易于投入大规模的生产。

技术研发人员:张庆茂,巴一,郭亮,刘小艺
受保护的技术使用者:华南师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
文档序号 : 【 40002232 】

技术研发人员:张庆茂,巴一,郭亮,刘小艺
技术所有人:华南师范大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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张庆茂巴一郭亮刘小艺华南师范大学
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