[發明專利]一種用于3D打印的摻錫無機納米復合材料及其制備方法在審

申請號：	201410717643.8	申請日：	2014-12-01
公開（公告）號：	CN104529477A	公開（公告）日：	2015-04-22
發明（設計）人：	岑偉;郭雷	申請（專利權）人：	青島麥特瑞歐新材料技術有限公司
主分類號：	C04B35/63	分類號：	C04B35/63;C04B35/626;B82Y30/00
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于打印無機納米復合材料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及3D打印制造技術領域，具體涉及一種用于3D打印的摻錫無機納米復合材料及其制備方法。

技術背景

快速成形技術誕生于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術，被認為是近年來制造領域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、激光技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。即，快速成形技術就是利用三維CAD的數據，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。

3D打印是一種快速成型技術，它綜合了計算機圖形處理、數字化信息和控制、激光技術、機電技術和材料技術等多項技術的優勢，可將產品的物理形狀通過造型軟件或三維掃描儀轉化為三維數字立體模型，用分層軟件將此模型在Z軸離散，形成一系列具有特定厚度的薄層，然后利用各種方法將這一系列薄層逐層堆積起來，最后經過適當的后處理方法，得到所需的產品。這種成型方法不需要模具，省去了模具設計、制造以及合模、脫模等過程，顯著縮短了研發和制造周期，降低了產品的成本。

3D打印可分為兩大類：第一類是基于激光技術的成型方法，如立體光刻(Stereo?lithography?Apparatus，SLA)、紙疊層(Laminated?Object?Manufacturing，LOM)、選擇性激光燒結(Selective?Laser?Sintered，SLS)、選擇性激光熔化(Selective?Laser?Melted，SLM)等；第二類是非激光技術的成型方法，如熔絲沉積(Fused?Deposition?Modeling，FDM)、掩膜光固化(Mask?Stereo?lithography，MS)、沖擊微粒制造(Ballistic?Particle?Manufacturing，BPM)、實體磨削固化(Solid?Ground，SGC)等。技術不同所用材料則完全不同，例如：熔絲沉積(FDM)技術操作簡單，所用的材料主要是環保高分子材料，例如：PLA、PCL、PA、ABS、PC、PVC等。目前，市場上所售的3D打印成型材料基本被國外公司所壟斷，售價高，嚴重制約3D打印技術在我國的推廣和普及。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術的缺陷，提供一種用于3D打印的摻錫無機納米復合材料及其制備方法，該材料強度高、成型性能優異、成本低且通用性好。

本發明的技術方案如下：

一種用于3D打印的摻錫無機納米復合材料，以重量百分數計，包括：73-80％的陶瓷前驅體粉末、5-10％的納米粉末增強材料、2-5％的錫粉、2-5％的表面活性劑、2-5％的有機溶劑、1-4％無機粘結劑、5-10％的低溫固化劑；所述納米粉末增強材料的粒徑為20-200納米。

所述陶瓷前驅體粉末選自氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅中的一種或任意兩種的組合，所述陶瓷前驅體粉末的粒徑為180-280目；

所述納米增強材料選自納米氧化鋅粉末、納米氧化鈦粉末中的一種；

所述表面活性劑選自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸三丁酯、十二烷基苯磺酸鈉、木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酸鈉中的一種；

所述低溫固化劑選自硅溶膠、鋁溶膠中的一種；

所述無機粘結劑為添加了氧化硅、氧化鈦及氧化鋁的硅酸鈉溶液；

所述有機溶劑為乙醇，丙酮，甲醇，正己烷，異丁醇、異丙醇中的一種。

進一步的，所述錫粉純度為98％以上，粒徑為1-5微米。

進一步的，所述低溫固化劑的固相體積分數為10～40％。