钛极智造-基于球形复合粉末的钛基复合材料增材制造新策略

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钛基复合材料是一种具有轻质、高强、优异力学性能的金属结构材料。通过向钛基体中添加第二相陶瓷颗粒或晶须,可提升其机械强度、模量、高温力学性能等,进而拓展钛材料的应用范围。采用增材制造法制备的钛基复合材料,可实现复杂结构的近净成型和组织与性能的有效调控。然而,传统粉末原料的制备普遍采用球磨钛与第二相预混合粉末作为原料。预制混合过程,粉末球形度、流动性下降且存在增强体团聚等问题,导致打印材料内部易形成缺陷,材料性能优势难以有效的发挥。基于此,团队利用气雾化技术提出增强相前置,研发出多种规格的高性能球形钛基复合粉末。与传统球磨混合粉末相比,复合粉末性能优良,具备良好的加工性能,成本与传统雾化工艺持平。采用本项目研发的球形钛基复合粉末为原料,有效解决了传统增材制造制备钛基复合材料过程中采用混合粉末为原料制备的钛基复合材料所出现的开裂、气孔、未熔合等缺陷,实现了具有理想强塑性的纳米增强钛基复合材料的制备,同时该产品填补了国内增材制造用高性能钛基复合粉末的空白,助力我国增材制造高性能产品的应用和发展。