2017年1月5日，中國金屬3D打印粉末公司中航邁特在現(xiàn)有球形鈦合金粉末制備技術的基礎上，采用自主研發(fā)設計的真空電極感應氣霧化制粉爐，成功研制出球形度高、流動性好、非金屬夾雜物少的高純球形TiNi記憶合金粉末，率先實現(xiàn)≤53μm細粉收得率的技術突破，填補國內(nèi)球形TiNi記憶合金粉末研制的空白。

　　TiNi合金是目前形狀記憶合金中研究最全面、記憶性能最好的合金材料，由于其具有優(yōu)異的形狀記憶效應與超彈性、高阻尼性、高耐腐蝕性、良好的生物相容性等特點，成為備受關注的新型功能材料，廣泛應用于航空航天、機械電子、生物醫(yī)療、橋梁建筑、汽車工業(yè)及日常生活等多個領域。然而TiNi合金的高熔點、高活性、傳統(tǒng)機加工復雜且性能差嚴重制約了合金的性能提高和進一步應用推廣。

　　球形TiNi合金粉末是3D打印TiNi合金結構件的原材料，也是該項技術的關鍵突破點。國內(nèi)市場常見的TiNi合金粉末形狀不規(guī)則、夾雜嚴重，很難滿足3D打印對粉末原材料高純度、高流動性、高球形度的要求。

　　中航邁特研發(fā)3D打印TiNi記憶合金粉末材料，可以看出，粉末顆粒形狀呈球形或近球形，顆粒之間基本無粘連且衛(wèi)星顆粒極少。由于氣霧化過程冷卻速率高，制備出粉末的組織均勻。

　　

 

　　                                                                        △ 電極感應氣霧化制備TiNi合金粉末SEM圖.(a)粉末形貌;(b)單個顆粒粉末形貌

　　下圖為電極感應氣霧化制備球形TiNi合金粉末的X射線衍射圖譜，從圖中可以看出，合金粉末均為TiNi相(B2有序相)。這表明電極感應霧化制備的TiNi合金粉末潔凈度高，并且成分均一。經(jīng)氣體含量檢測，15-53μmTiNi粉末的氧含量為371ppm，氮含量為35ppm。

　　

 

　　                                                                                                                   △TiNi合金粉末XRD衍射圖譜

　　在成功制備出高球形、高潔凈度、組織成分均勻的合金粉末基礎上，研發(fā)團隊進一步優(yōu)化TiNi合金粉末霧化工藝，提高粉末綜合性能，實現(xiàn)量化生產(chǎn)，在滿足國內(nèi)需求同時出口歐美。在高端鈦基粉末材料研發(fā)和應用方面，可以與歐美企業(yè)同臺競技。

　　該型球形TiNi合金粉末同時適用于3D打印送粉工藝和鋪粉工藝，使3D打印個性化人體介入醫(yī)療器械(如心血管支架、脊柱內(nèi)固定物)制造成為可能。