[發明專利]一種3D打印用氮化硼陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711141811.3
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108033800A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 朱洋;邵蓉
• 申請（專利權）人: 南京旭羽睿材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/583;C04B35/622;B33Y10/00;B33Y70/00
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本發明涉及一種3D打印用氮化硼陶瓷材料，由以下質量份數物質構成：高分子聚合物5.2%—35%、石墨烯纖維1.1%—6.5%、尼龍纖維1.1%—6.5%、合金粉2%—15%、固化劑0.1%—3.8%、抗氧化劑0.2%—0.8%、氮化硼納米片10%—25%、粘接劑0.05%—0.2%，膨潤土1.1%—6.5%、余量為陶瓷粉,其制備方法包括原料預處理、混料、初步造粒、二次造型及燒結成型。本發明一方面生產原料獲取容易，成本低廉，原料污染性低，生產工藝簡單易行，加工效率高，運行能耗相對較低，另一方面在具備良好的熱塑成型能力和機械結構強度、結構韌性的同時，同時還具有良好的抗磨損能力和和自潤滑性能，從而在有效滿足3D打印作業生產需要的同時，另可有效的提高3D打印制備工件的產品質量和使用性能。

技術領域

本發明涉及一種3D打印用氮化硼陶瓷材料及其制備方法，屬3D打印技術領域。

背景技術

目前3D打印技術在模具、零件等眾多的加工領域中均得到廣泛的應用，但在實際使用中發現，當前雖然各類的3D打印設備種類眾多、加工成型工件結構精度、加工效率就較高，且加工作業運行能耗相對較低，可有效滿足多種零部件工件等加工作業的需要，但在當前可有效與3D打印設備配套使用的打印材料相對較少，且打印材料的自身結構性能相對較差，耐磨性和自潤滑性均相對交差，不能有效滿足不同工件實際使用的需要，從而嚴重限制了3D打印技術的推廣和應用，因此針對這一現狀，迫切需要開發一種可有效滿足3D打印作業需要的高分子材料，以滿足實際使用的需要。

發明內容

本發明目的就在于克服上述不足，提供一種3D打印用氮化硼陶瓷材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種3D打印用氮化硼陶瓷材料，由以下質量份數物質構成：高分子聚合物5.2%—35%、石墨烯纖維1.1%—6.5%、尼龍纖維1.1%—6.5%、合金粉2%—15%、固化劑0.1%—3.8%、抗氧化劑0.2%—0.8%、氮化硼納米片10%—25%、粘接劑0.05%—0.2%，膨潤土1.1%—6.5%、余量為陶瓷粉。

進一步的，所述的合金粉、膨潤土及陶瓷粉均為50—600目的粉末結構，所述的高分子聚合物為直徑0.5—3.5毫米。

進一步的，所述的高分子聚合物為聚乳酸、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、聚己內酯中的任意一種。

進一步的，所述的合金粉為錳合金、鎢合金、銅合金、鋁鎂合金及鋅合金中的任意一種。

進一步的，所述的固化劑為多胺類及酸酐類物質中的任意一種。

進一步的，所述的抗氧化劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑626中的任意一種。

進一步的，所述的粘接劑為熱固性彈性體及熱塑性彈性體中的任意一種。

一種3D打印用氮化硼陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

第一步，原料預處理，先將高分子聚合物、碳酸鈣粉、氮化硼納米片、陶瓷粉同時添加到總量為高分子聚合物、碳酸鈣粉、氮化硼納米片、陶瓷粉總量1.5—3倍的去離子水中，并在25℃—50℃恒溫環境下，以80—300r/min勻速單向攪拌10—15分鐘，然后對混合后的高分子聚合物、碳酸鈣粉、氮化硼納米片、陶瓷粉干燥，并在干燥后的混合物含水量低于3%，然后對混合物破碎得到300目以上粉狀混合物備用；

第二步，混料，將石墨烯纖維、尼龍纖維、合金粉、固化劑、抗氧化劑、粘接劑、膨潤土和第一步制備的粉狀混合物一同添加到攪拌設備中，在20℃—60℃恒溫環境下攪拌均勻，并在完成攪拌后保溫靜置10—20分鐘；