使用石墨烯氧化物处理粉末的Cu的增材制造

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 铜 (Cu) 的增材制造对于要求高热和电导率的应用至关重要.
• 在基于激光的工艺中,粉末的高反射率阻碍了实现高密度铜组件.

研究的目的:

• 为了研究用氧化石墨烯 (GO) 涂层的铜粉用于激光床融合 (L-PBF).
• 为了提高增材制造的铜组件的打印能力和密度.

主要方法:

• 铜粉被涂上石墨烯氧化物 (GO),使用利用静电吸引力的湿化学工艺.
• 激光床融合 (L-PBF) 用于使用涂层和未涂层铜粉打印元件.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和传输电子显微镜 (TEM) 进行了微结构分析.

主要成果:

• 用GO涂层粉末的反射率降低,显著提高了打印能力,密度从90%增加到99.8%.
• 用0.1%重量%的GO和500W激光功率获得最佳结果;高的GO度或较低的激光功率导致缺陷.
• 打印的零件呈现出类似石墨烯的结构和碳填充的内含物,GO处理导致更高的硬度和电导率.

结论:

• 石墨烯氧化物涂层是一种有效的策略,可以增强铜粉的激光床融合.
• 这种方法克服了高反射率的挑战,使得能够生产具有更好的机械和电气性能的高密度铜部件.