由于材料浪费最小，通过粉末冶金制造的铜部件的选择性激光烧结 （SLS） 得到了广泛的研究。然而，铜在暴露于红外 （IR） 激光时具有较差的光吸收性，例如在基于激光的增材制造或激光表面加工中。为了解决这一问题，本工作提出了一种在红外激光烧结过程中增强铜粉光吸收的创新方法。碳纳米管 （CNT） 具有多种独特的性能，包括其高表面积、等离子体响应、优异的导电性和光吸收性能。使用超声方法将碳纳米管与不同重量百分比的铜粉混合。将所得的Cu-CNT组合物制成颗粒。采用Box-Behnken实验设计方法优化了红外激光烧结加工条件。通过光谱分析，评价Cu-CNT复合材料对红外波长的反射和热吸收。对激光烧结的Cu-CNT球团进行了密度和硬度测量。用碳纳米管涂覆铜粉显示出增强的光学吸收和相应的减少反射。由于增强了光吸收，提高了激光烧结过程的控制和灵敏度，从而改善了强度、硬度和密度的机械性能，同时还能够控制复合材料的热膨胀系数。实验测得最大平均硬度为 66.5 HV。压痕测试结果显示，最大切向应力和径向应力分别为0.148 MPa和0.058 Mpa。
图1. 实验样品制备工序和分析示意图。
图2. 激光烧结装置示意图，展示了激光束、气体出口、激光光谱带通滤光片和铜颗粒在惰性环境中的通道。
图3. 0.2、0.4 和 0.6 wt.% 时纯碳纳米管和铜/碳纳米管复合材料的 FTIR 反射。
图4. 激光烧结颗粒：（a） 600 W 激光功率，（b） 500 W 激光功率，（c） 450 W 激光功率，以及 （d） 400 W 激光功率。
图5. 激光烧结0.4% CNTs/Cu的显微照片和EDX分析：（a，e）（300 W，1 mm/s），（b，f）（350 W，1.5 mm/s），（c，g）（350 W，1.5 mm/s）和（d，h）S7（350 W，1.5 mm/s）。
文献资料：Hasan Ayub, et al. Investigation on Optical Absorption and Reflection of Carbon Nanotubes Mixed Copper Composites for Laser Sintering Process Improvement, Metals, 13(12), 2023, 1984.
【声明】以上图文仅供学术交流，版权归原作者或出版公司/机构所有。如有侵权请联系删除。The above pictures and texts are only for academic exchanges, and the copyright belongs to the original author or publishing company/institution. If there is any infringement, please contact us to delete it.
