[發明專利]一種基于光固化成型的3D打印制備氮化硅陶瓷的方法

在審

• 申請號: 201710048156.0
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106699191A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 劉偉;伍海東;伍尚華;吳子薇;蔣強國;李煉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/634;C04B35/632;B33Y70/00;B28B1/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

1.一種組合物，其特征在于，所述組合物的原料包括：氮化硅陶瓷粉體、單體、光引發劑、分散劑、表面改性劑和消泡劑；

所述單體選自：聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯六丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯以及聚氨酯二丙烯酸酯中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于，以質量份計，所述組合物的原料包括：氮化硅陶瓷粉體20～80份、單體15～40份、光引發劑0.1～5份、分散劑0.1～5份、表面改性劑0.1～5份和消泡劑0.1～5份。

3.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述光引發劑選自：巴斯夫-184、巴斯夫-819以及巴斯夫-784中的一種或多種，所述光引發劑的吸收波長為322～460nm；

所述分散劑選自：BYK-9076、BYK-9077、BYK-P104s以及BYK-AT204中的一種或多種；

所述表面改性劑選自：鋁酸酯、硬脂酸以及油酸中的一種或多種；

所述消泡劑選自：巴斯夫-8034A、巴斯夫-NXZ以及畢克-555中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述氮化硅陶瓷粉體的粒徑為0.01～1μm，所述氮化硅陶瓷粉體具有雙峰分布結構，所述氮化硅陶瓷粉體的純度大于99％。

5.一種利用權利要求1至4任意一項所述的組合物制備氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：

步驟一、制備漿料：氮化硅陶瓷粉體、預混液、分散劑和表面改性劑混合后球磨，再與光引發劑混合，得漿料；

步驟二、成型：所述漿料光固化成型，得坯體；

步驟三、后處理：所述坯體依次經干燥、熱脫脂和燒結，得產品。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述漿料的制備方法為：

S1：氮化硅陶瓷粉體、分散劑和乙醇混合，第一次球磨后烘干，得復合粉體；

S2：單體、分散劑和消泡劑混合，得預混液；

S3：所述預混液、復合粉體、消泡劑、分散劑和表面改性劑混合，第二次球磨，得到漿料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一次球磨的球磨介質為氮化硅，所述第一次球磨的球磨介質形狀為球狀，所述第一次球磨的球磨介質直徑為3-5mm，所述第一次球磨的料球比為1:1～5:1；

所述第二次球磨的球磨介質為氮化硅，所述第二次球磨的球磨介質形狀為球形，所述第二次球磨的球磨介質直徑為1～7mm，所述第二次球磨的料球比為1:1～3:1。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述除氣泡的方法為：所述初漿料在負壓環境下攪拌10～60min；

所述負壓環境的真空度大于0.09MPa。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述光固化成型中，光源波長為365～460nm，曝光量為10～200mJ/cm²。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述光固化成型中，分層厚度為25～100μm，單層曝光時間為3～20s。