【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及过滤材料制备领域，具体的说是一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法。
技术介绍
1、过滤材料是一种专门用于过滤、分离、纯化等作用的材料，其种类极为丰富，根据不同的分类标准，可以将其分为多种类型。按材料分类，可将过滤材料分为金属过滤材料、陶瓷过滤材料、纤维素过滤材料、合成材料过滤材料等，其中，金属过滤材料如不锈钢过滤器、铜网过滤器等，具有高强度、高温抗性、耐腐蚀等特点，应用非常广泛。
2、现有技术中也公开有一些制备金属过滤材料的方法：如申请号为cn201610461318.9的中国专利技术专利公开了一种多孔金属高效过滤材料及其制备方法，该多孔金属高效过滤材料孔径分布均匀，孔隙率较大，透气性佳，同时抗压能力好，是一种性能优异的多孔过滤材料，但是该专利技术多孔金属高效过滤材料的的方法所采用的化学原料较多，易对环境造成污染，且所制备的过滤材料孔径一般在微米级别，无法得到纳米级过滤材料。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，以制备纳米级别筛孔孔径的过滤材料。
2、为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：将预混料和均匀粒径的金属球混合，得到金属胚料
4、s2：将金属胚料置于3d打印机中打印出预设形状的过滤材料生胚；
5、s3：将过滤材料生胚在真空环境下进行脱脂处理得到过滤材料中间体，
6、作为上述技术方案的进一步优化，步骤s3将过滤材料中间体进行局部熔融烧结的过程中，烧结温度的确定方法包括：
7、确定过滤材料的筛孔孔径目标值；
8、基于筛孔孔径目标值计算烧结温度影响因子；
9、将烧结温度影响因子与金属球的材质相结合，计算烧结温度。
10、作为上述技术方案的进一步优化，基于筛孔孔径目标值计算烧结温度影响因子的方法为：
11、
12、其中，x为烧结温度影响因子，r为筛孔孔径目标值，b为修正系数，r为金属球半径。
13、作为上述技术方案的进一步优化，基于烧结温度影响因子计算烧结温度的方法为：当金属球的材质为316l时，b＝1.26，t＝0.0004935*x3 -0.1051*x2+9.792*x+986，t为烧结温度。
14、作为上述技术方案的进一步优化，基于烧结温度影响因子计算烧结温度的方法为：当金属球的材质为tc4时，b＝1.4，t＝0.0005629*x3-0.1219*x2+10.22*x+984.6，t为烧结温度。
15、作为上述技术方案的进一步优化，脱脂条件为真空压力0.1～5pa、温度200～500℃。
16、作为上述技术方案的进一步优化，按照质量分数计，预混料包括96％聚乙烯、0.5-1.2％聚氯乙烯和余量的聚四氟乙烯。
17、作为上述技术方案的进一步优化，预混料和金属球的体积比为：38-40％：60-62％。
18、作为上述技术方案的进一步优化，预混料包括粘结剂和界面催化剂，粘结剂为聚乙烯，界面催化剂为聚氯乙烯和聚四氟乙烯的混合物。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
20、本专利技术通过对烧结温度进行控制，从而对表面能及烧结接触熔化面积精确控制，进而实现对烧结筛孔的纳米级别调控，这种烧结尺寸的控制形成了不同孔径的过滤堆垛层面，这种堆垛层面的空间管道是立体通道，从拓扑学原理上讲，这种通道的防堵塞性能要优于传统的两维通道。
21、本专利技术通过选择纳米级的金属颗粒进行3d打印，并采用粘结剂和表面活性剂对金属表面进行净化，金属颗粒表面的氧化膜层由于界面催化剂的作用而分解消失，对金属颗粒物界面完成净化处理，金属颗粒超洁净烧结融合，便于金属球表面接触并受到高温作用时，金属表面能均匀升高，金属表面的原子会发生均匀扩散和重排，从而使所制备的过滤材料具有均匀连通的筛孔。
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1.一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤S3将过滤材料中间体进行局部熔融烧结的过程中，烧结温度的确定方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，基于筛孔孔径目标值计算烧结温度影响因子的方法为：
4.根据权利要求3所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，基于烧结温度影响因子计算烧结温度的方法为：当金属球的材质为316L时，b＝1.26，T＝0.0004935*x3-0.1051*x2+9.792*x+986，T为烧结温度。
5.根据权利要求3所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，基于烧结温度影响因子计算烧结温度的方法为：当金属球的材质为TC4时，b＝1.4，T＝0.0005629*x3-0.1219*x2+10.22*x+984.6，T为烧结温度。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的纳
7.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，按照质量分数计，预混料包括96％聚乙烯、0.5-1.2％聚氯乙烯和余量的聚四氟乙烯。
8.根据权利要求7所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，预混料和金属球的体积比为：38-40％：60-62％。
9.根据权利要求7所述的一种基于3D打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，预混料包括粘结剂和界面催化剂，粘结剂为聚乙烯，界面催化剂为聚氯乙烯和聚四氟乙烯的混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤s3将过滤材料中间体进行局部熔融烧结的过程中，烧结温度的确定方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，基于筛孔孔径目标值计算烧结温度影响因子的方法为：
4.根据权利要求3所述的一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，基于烧结温度影响因子计算烧结温度的方法为：当金属球的材质为316l时，b＝1.26，t＝0.0004935*x3-0.1051*x2+9.792*x+986，t为烧结温度。
5.根据权利要求3所述的一种基于3d打印的纳米级金属过滤材料的制备方法，其特征在于，基于烧结温度影响因子计算烧结温度的方法为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜金婷，宋亚虎，王荣先，张旦闻，原小茜，王祖儿，裴艺扬，荣文龙，商依辉，王金辉，赵桢轩，李佳泽，王婉婉，李伟锋，郝思远，石清泉，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：
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