[發明專利]一種防劃傷的3D打印機玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 201711143387.6
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107954597A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 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: C03C6/00
• 分類號: C03C6/00;C03C14/00;C03C10/02;B33Y70/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種防劃傷的3D打印機玻璃及其制備方法，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，當前在利用3D打印設備進行產品加工作業中，由于當前3D打印設備觀測窗所使用的玻璃往往均為傳統的玻璃組份及加工工藝，因此導致當前3D打印設備觀測窗所使用的玻璃極易因加工時的溫度劇烈變化、外力沖擊等而發生破裂，嚴重影響3D打印設備運行的可靠性和安全性，因此針對這一現狀，迫切需要開發一種可有效滿足3D打印設備作業需要的觀察窗材料，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，提供一種防劃傷的3D打印機玻璃及其制備方法。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種防劃傷的3D打印機玻璃，由以下質量份數物質構成：單晶硅粉1.5%—6.8%、觀音土粉1.1%—3.5%、石墨烯3%—18%、N,N—二甲基酰胺5%—20%、聚甲基丙烯酸酯1.2%—3.5%、異丙醇0.1%—0.5%、氫氧化鎂0.05%—0.2%、氧化鉻0—1.1%、丙二醇單丁醚0—2.3%，余量為玻璃粉。

進一步的，所述的單晶硅粉和觀音土粉均為20—50nm粉末結構，所述的玻璃粉直徑為40目—300目顆粒結構。

進一步的，所述的N,N—二甲基酰胺用量為觀音土粉和石墨烯總量的1.1—3倍。

一種防劃傷的3D打印機玻璃的制備方法，包括以下步驟：

第一步，制備改性液，將觀音土粉、石墨烯共同添加到N,N—二甲基酰胺中，然后在50℃—80℃恒溫環境下，對混合液進行超聲波單向勻速攪拌2—10小時，制備得到混合液并備用；

第二步，混料，將單晶硅粉、聚甲基丙烯酸酯、異丙醇、氫氧化鎂、氧化鉻、丙二醇單丁醚和玻璃粉通過攪拌設備混合均勻，然后將混合物添加到第一步制備的混合液中，并在25℃—60℃恒溫環境下，對混合液進行超聲波單向勻速攪拌30—120分鐘；

第三步，制備玻璃基體，完成第二步后，將混合物在10—30分鐘內加熱至150℃—300℃，并使混合物呈熔融態后保溫5—30分鐘，然后冷卻至常溫，最后將降溫后的混合物破碎得到直徑為1—5毫米的顆粒物，即可得到玻璃基體。

進一步的，所述的第一步中，在進行攪拌作業時，同時對混合液進行紫外線照射，且紫外線波長為150—200nm。

進一步的，所述的第一步中，超聲波頻率為25—30KHZ。

進一步的，所述的第三步中，在進行冷卻時，由溫度為10℃—30℃，速度為3—10m/s的干燥空氣進行降溫。

本發明一方面生產成本低廉，原料及生產污染性及低，生產工藝簡單易行，加工效率高，加工作業能耗相對低，另一方面在滿足玻璃透光度同時，有效的提高了玻璃表面的耐磨性、抗沖擊性及熱加工成型性能，可有效防止在進行3D打印作業過程中易導致的觀察窗玻璃受損現象發生。

附圖說明

圖1為本發明的制備工藝流程圖；

圖2為本發明溫度與玻璃體強度示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1和2所示，一種防劃傷的3D打印機玻璃，由以下質量份數物質構成：單晶硅粉6.8%、觀音土粉3.5%、石墨烯10%、N,N—二甲基酰胺15%、聚甲基丙烯酸酯3.5%、異丙醇0.5%、氫氧化鎂0.1 %、氧化鉻0.5%、丙二醇單丁醚1.1%，余量為玻璃粉。

本實施例中，所述的單晶硅粉和觀音土粉均為35nm粉末結構，所述的玻璃粉直徑為150目顆粒結構。

本實施例中，所述的N,N—二甲基酰胺用量為觀音土粉和石墨烯總量的1.5倍。

一種防劃傷的3D打印機玻璃的制備方法，包括以下步驟：

第一步，制備改性液，將觀音土粉、石墨烯共同添加到N,N—二甲基酰胺中，然后在75℃恒溫環境下，對混合液進行超聲波單向勻速攪拌5小時，制備得到混合液并備用；

第二步，混料，將單晶硅粉、聚甲基丙烯酸酯、異丙醇、氫氧化鎂、氧化鉻、丙二醇單丁醚和玻璃粉通過攪拌設備混合均勻，然后將混合物添加到第一步制備的混合液中，并在50℃恒溫環境下，對混合液進行超聲波單向勻速攪拌60分鐘；

第三步，制備玻璃基體，完成第二步后，將混合物在25分鐘內加熱至180℃，并使混合物呈熔融態后保溫15分鐘，然后冷卻至常溫，最后將降溫后的混合物破碎得到直徑為3毫米的顆粒物，即可得到玻璃基體。