[發(fā)明專利]基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310036245.5
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103102143A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文革;李淑娟;熊斐;方璽
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/565;C04B35/14;C04B35/58;C04B35/63
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 李娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法。

背景技術(shù)

陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫燒結(jié)制成的一類無機非金屬材料，具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點。可用作結(jié)構(gòu)材料、工具材料乃至功能材料。陶瓷材料的成型工藝是降低陶瓷制品成本和提高陶瓷零件性能的關(guān)鍵因素。現(xiàn)代陶瓷由于強度很大，采用機械加工獲得最終產(chǎn)品成本極高，而采用膏體漿料的注射成型能得到接近產(chǎn)品的最終形狀，如光纖通訊上光纖連接器用的陶瓷微型插針，陶瓷牙齒、種植牙陶瓷螺桿和牙齒正畸用陶瓷托槽，還有在半導體、汽車、電子、高檔鐘表和國防領(lǐng)域的許多精密陶瓷零部件等，其共同點是尺寸小、形狀復雜，要求精度高。

關(guān)于注射成型用陶瓷膏體漿料的研究和應(yīng)用，國內(nèi)外很多學者通過不同的工藝配方進行了研究。如有人將質(zhì)量百分比為79：20：1的石蠟-聚丙烯-硬脂酸體系作為熱塑性粘結(jié)劑，在成型中氧化鋁粉末的質(zhì)量百分數(shù)以70%為最佳。美國有人用Al₂O₃粉末、水溶性粘合劑PEG作為擠壓潤滑劑、甘油作為潤滑劑，去離子水作為媒介，得出了比較好的陶瓷注射成型的漿料。但這些方法得到的陶瓷膏體漿料適應(yīng)性差，不同的工作環(huán)境和不同設(shè)備上使用效果相差很大，而且原材料組成不宜滿足成為制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法，解決了現(xiàn)有方法制得的陶瓷膏體漿料適應(yīng)性差的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法，按重量百分比分別稱取50%～70%研磨的純陶瓷粉體、4%～6%潤滑劑、1%～3%聚丙乙醇、2%～8%粘結(jié)劑和0.1%～0.5%分散劑，余量為蒸餾水，混合后攪拌至混合漿料中沒有固體偏聚物和氣泡存在，然后調(diào)節(jié)pH值為5～7，并控制混合漿料的粘度不大于1Pa·s，最后將混合漿料擠壓或注射成型。

本發(fā)明的特點還在于，

純陶瓷粉體為氧化鋁、氧化硅、碳化硅和氮化物中的一種或幾種，純陶瓷粉體的粒度不大于10μm，形狀為近球形。

潤滑劑為丙三醇，粘結(jié)劑為聚乙烯醇、卡拉凍膠和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種，分散劑為十八酸鈉、六偏磷酸鈉和聚乙烯酸鈉鹽中的一種。

攪拌時間為2～4h，調(diào)節(jié)pH值采用鹽酸或氨水。

擠壓或注射成型在計算機控制的膏體漿料成型設(shè)備中進行。

本發(fā)明的有益效果是，

1.本發(fā)明基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法，不需要專門的設(shè)備，簡單易行，成本低，并且能夠滿足任何擠壓或注射設(shè)備的成型需要，解決了復雜陶瓷制品難以成型和受到諸多限制的問題。

2.本發(fā)明基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法配置陶瓷膏體漿料，低粘度、高固相含量﹙體積分數(shù)≥50%﹚、均勻分散，不僅適用范圍廣，而且為復雜的生物仿生人造陶瓷骨骼提供一種途徑。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1配置的膏體漿料擠壓成型后的電鏡掃描圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法，按重量百分比分別稱取50%～70%粒度不大于10μm，形狀為近球形的純陶瓷粉體、4%～6%丙三醇、1%～3%聚丙乙醇、2%～8%粘結(jié)劑和0.1%～0.5%分散劑，余量為蒸餾水，混合后攪拌2～4h至混合漿料中沒有固體偏聚物和氣泡存在，然后用鹽酸或氨水調(diào)節(jié)pH值為5～7，并控制混合漿料的粘度不大于1Pa·s，最后在計算機控制的膏體漿料成型設(shè)備中將混合漿料按照具體零件的形狀尺寸擠壓或注射成型。

其中純陶瓷粉體為氧化鋁、氧化硅、碳化硅和氮化物中的一種或幾種；粘結(jié)劑為聚乙烯醇、卡拉凍膠和聚甲基丙烯酸甲酯中的一種；分散劑為十八酸鈉、六偏磷酸鈉和聚乙烯酸鈉鹽中的一種。

本發(fā)明基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法，配置的陶瓷膏體漿料不需要專門的設(shè)備，簡單易行，成本低，并且能夠滿足任何擠壓或注射設(shè)備的成型需要，解決了復雜陶瓷制品難以成型的問題。

本發(fā)明基于仿生成型陶瓷膏體漿料的配置方法配置陶瓷膏體漿料，低粘度、高固相含量﹙體積分數(shù)≥50%﹚、均勻分散，不僅適用范圍廣，而且為復雜的生物仿生人造陶瓷骨骼提供一種途徑。

實施例1