本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，具體涉及一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法。

背景技術(shù)：

1、niti合金是目前應(yīng)用最廣泛的形狀記憶合金之一，然而，其彈性和記憶特性仍有改進(jìn)的空間。近年來，niticu合金作為一種潛在的替代品備受關(guān)注。niticu合金在形狀記憶和超彈性方面表現(xiàn)出色，這使得其在醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力

2、niticu合金指的是ni、ti、cu三種元素按固定比例混合后得到的金屬，按照使用環(huán)境cu元素的含量包括5%、10%、20%等。目前，制備niticu合金中最常用的方法之一是粉末冶金技術(shù)。通過粉末冶金技術(shù)可以制備出均勻組織、穩(wěn)定性好的niticu粉末合金，滿足不同領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿囊?。然而，現(xiàn)有的niticu粉末合金化方法在粒徑控制、合金成分均勻性以及合金化效率等方面仍存在一些挑戰(zhàn)和限制。因此，有必要開發(fā)一種新的制備niticu粉末合金的方法，以提高其性能和應(yīng)用范圍。

3、目前實驗中主要還是使用預(yù)合金化高niticu合金粉末。商業(yè)化niticu粉末品種較少且昂貴，且需要定制，等待周期較長，成本昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中niticu粉末品種較少、價格昂貴，需要定制且等待周期較長的問題。

2、為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出技術(shù)方案如下：

3、一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，包括如下步驟：

4、步驟1，混合ni、ti、cu的單質(zhì)金屬粉末，得到初始混合粉末，ni、ti、cu三種單質(zhì)金屬粉末的原子百分比分別為：49-50at%、44-45at%、5-7at%；

5、步驟2，對初始混合粉末均分為等質(zhì)量的四份，記為第一粉末、第二粉末、第三粉末和第四粉末；對第一粉末、第二粉末、第三粉末和第四粉末分別進(jìn)行不同時間的球磨混合，混合時間比為1：2：3：4；

6、步驟3，將球磨完成之后的第一粉末、第二粉末、第三粉末和第四粉末依次取出，并進(jìn)行烘干；

7、步驟4，根據(jù)烘干后的第一粉末、第二粉末、第三粉末和第四粉末的粒徑，選擇對應(yīng)的篩網(wǎng)過篩，得到不同尺寸粒徑的niticu合金粉末。

8、優(yōu)選的，所述方法還包括步驟5，對不同尺寸粒徑的niticu合金粉末依次進(jìn)行激光熔化制備，得到niticu合金；具體的，包括：

9、步驟5.1，建立三維模型；

10、步驟5.2，對三維模型進(jìn)行分層切片，并導(dǎo)入3d打印機；

11、步驟5.3，對激光掃描進(jìn)行路徑規(guī)劃；

12、步驟5.4，依照切片后的模型和規(guī)劃好的路徑，采用3d打印逐層堆積的方式依次處理不同尺寸粒徑的niticu合金粉末，得到niticu形狀記憶合金。

13、優(yōu)選的，所述步驟1中，ni、ti、cu三種單質(zhì)金屬粉末的原子百分比具體為：?50at%、45at%、5at%。

14、優(yōu)選的，所述步驟1中，將ni、ti、cu的單質(zhì)金屬粉末混合前進(jìn)行烘干。

15、優(yōu)選的，所述烘干的具體流程為：

16、將ni、ti、cu的單質(zhì)金屬粉末放置在真空烘干機烘干，烘干溫度為80-90℃，加熱時間為2-3h。

17、優(yōu)選的，所述步驟2中，對第一粉末、第二粉末、第三粉末和第四粉末的球磨混合時間分別為：10h、20h、30h、40h。

18、優(yōu)選的，所述步驟4中，對烘干后的第一粉末使用200目篩網(wǎng)過篩；

19、對烘干后的第二粉末依次使用200目篩網(wǎng)和150目篩網(wǎng)過篩；

20、對烘干后的第三粉末依次使用150目篩網(wǎng)和100目篩網(wǎng)過篩；

21、對烘干后的第四粉末使用200目篩網(wǎng)過篩。

22、優(yōu)選的，過篩后的第一粉末為粒徑在15-53μm的niticu合金粉末；

23、過篩后的第二粉末為粒徑在53-105μm的niticu合金粉末；

24、過篩后的第三粉末為粒徑在105-200μm的niticu合金粉末；

25、過篩后的第四粉末為粒徑在200μm以上的niticu合金粉末。

26、優(yōu)選的，所述步驟2中的球磨混合為低速球磨混合，具體為：

27、球磨速度為300r/min，采用左右交替旋轉(zhuǎn)的方式，更換時間為30min一次。

28、優(yōu)選的，所述步驟2中的球磨混合選用2mm粒徑的氧化鋯磨球，球粉比20：1。

29、本發(fā)明的有益之處在于：

30、本發(fā)明提出一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，通過比例混合ni、ti、cu三種單質(zhì)金屬粉末，并在球磨的過程中分批次的控制球磨時間和球磨方式，最后對不同批次的球磨混合粉末選擇針對性的篩網(wǎng)，得到不同粒徑尺寸的niti合金。本發(fā)明通過優(yōu)化合金化過程中的參數(shù)控制和工藝流程，提供了粒度均勻、成分穩(wěn)定、造價低廉的niticu粉末合金制備流程。

技術(shù)特征：

1.一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述方法還包括步驟5，對不同尺寸粒徑的niticu合金粉末依次進(jìn)行激光熔化制備，得到niticu合金；具體的，包括：

3.如權(quán)利要求1所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述步驟1中，ni、ti、cu三種單質(zhì)金屬粉末的原子百分比具體為：?50at%、45at%、5at%。

4.如權(quán)利要求1所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述步驟1中，將ni、ti、cu的單質(zhì)金屬粉末混合前進(jìn)行烘干。

5.如權(quán)利要求4所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述烘干的具體流程為：

6.如權(quán)利要求1所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述步驟2中，對第一粉末、第二粉末、第三粉末和第四粉末的球磨混合時間分別為：10h、20h、30h、40h。

7.如權(quán)利要求6所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述步驟4中，對烘干后的第一粉末使用200目篩網(wǎng)過篩；

8.如權(quán)利要求7所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，過篩后的第一粉末為粒徑在15-53μm的niticu合金粉末；

9.如權(quán)利要求1所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述步驟2中的球磨混合為低速球磨混合，具體為：

10.如權(quán)利要求1所述的一種不同粒徑的niticu合金粉末制備方法，其特征在于，所述步驟2中的球磨混合選用2mm粒徑的氧化鋯磨球，球粉比20：1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，具體涉及一種不同粒徑的NiTiCu合金粉末制備方法，包括比例混合Ni、Ti、Cu三種單質(zhì)金屬粉末，對初始混合粉末均分為四份，分別進(jìn)行不同時間的球磨混合，將球磨完成之后的粉末依次取出，并進(jìn)行烘干，根據(jù)烘干后粉末的粒徑，選擇對應(yīng)的篩網(wǎng)過篩，混合過篩后的粉末，得到不同尺寸粒徑的NiTiCu合金粉末。本發(fā)明在球磨的過程中分批次的控制球磨時間和球磨方式，最后對不同批次的球磨混合粉末選擇針對性的篩網(wǎng)，得到不同粒徑尺寸的NiTi合金，通過優(yōu)化合金化過程中的參數(shù)控制和工藝流程，提供了粒度均勻、成分穩(wěn)定、造假低廉的NiTiCu粉末合金制備流程。

技術(shù)研發(fā)人員：張慶茂,巴一,呂剡,劉小藝,郭亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18