[發(fā)明專利]一種調(diào)控直寫成型用漿料成型性能的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810022862.2 | 申請日： | 2018-01-10 |
| 公開（公告）號： | CN108455972A | 公開（公告）日： | 2018-08-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王小鋒;于凱 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州拜博機電科技有限公司 |
| 主分類號： | C04B35/10 | 分類號： | C04B35/10;C04B35/48;C04B35/584;C04B35/632;C04B35/634;B33Y10/00;B33Y70/00 |
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| 地址： | 215107 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 漿料 成型性能 直寫 成型 成型技術(shù)領(lǐng)域 陶瓷粉體 疏水性 調(diào)控 制備 打印 | ||
本發(fā)明屬于3D打印成型技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種調(diào)控直寫成型用漿料成型性能的方法，即首先采用制備陶瓷粉體漿料，然后再在該漿料中添加一種或多種疏水性相，最后獲得改善成型性能的直寫成型用漿料。本發(fā)明提出的調(diào)節(jié)直寫成型用漿料成型性能的方法，簡便、易控、適用范圍廣。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于3D打印成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)控直寫成型用漿料成型性能的方法。
背景技術(shù)
直寫成型技術(shù)（Direct Ink Writing）是一種新型的陶瓷材料3D打印成型技術(shù)【JA Lewis. Colloidal processing of ceramics. Journal of the American CeramicSociety, 2000, 83(10): 2341-2359.】。該技術(shù)具有成型工藝簡單，操作易控制，材料成分可調(diào)節(jié)和便于成型三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如懸臂梁特征結(jié)構(gòu)）等一系列優(yōu)點。因此該技術(shù)已經(jīng)提出就受到研究者們的廣泛關(guān)注，已經(jīng)應(yīng)用于開發(fā)生物醫(yī)用材料，光子晶體和超材料等材料和器件。
在直寫成型技術(shù)的3D打印過程中，陶瓷漿料通過針嘴后形成線形流體，并沉積在打印平臺上同時快速失去流動性。顯然，該技術(shù)對漿料具有很高的流變性能要求。因此，研究者們通過改變漿料的pH【J E Smay, J Cesarano, J A Lewis. Colloidal inks fordirected assembly of 3-D periodic structures. Langmuir, 2002, 18(14): 5429-5437】，或者增加漿料的離子強度【Q Li, J A Lewis. Nanoparticle Inks for DirectedAssembly of Three-dimensional periodic structures. Advanced Materials, 2003,15(19): 1639-1643】，或者引入反聚電解質(zhì)等各種方式來調(diào)節(jié)漿料的流變性能，使其滿足直寫成型的要求。但是通常情況下漿料的固含量均很高（＞ 40 vol%），這導(dǎo)致常常出現(xiàn)堵塞針嘴的情況。
實際上，從流體力學(xué)的角度而言，直寫成型過程中漿料在針筒和針嘴內(nèi)的流動過程本質(zhì)上屬于流層間以及流體與器壁間相互摩擦的過程。因此，改善摩擦即可改變流體（漿料）在針筒和針嘴內(nèi)的流動，從而調(diào)控直寫成型漿料的成型性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)控直寫成型用漿料成型性能的方法，改善漿料的直寫成型過程中的流動層間摩擦以及流體（漿料）與器壁的摩擦，從而調(diào)控直寫成型用漿料成型性能。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本申請公開了一種調(diào)控直寫成型用漿料成型性能的方法， 其包括如下步驟：
（1）將一定比例的水溶劑、陶瓷粉體和分散劑進行混合，制得合適的粘度和固含量的漿料；其中，粉體的固含量為0.01%~99%；分散劑的加入量為粉體質(zhì)量的0.001%~10%；
（2）在上述水性陶瓷粉體漿料中添加疏水性相；其中，疏水性相占粉體重量的比例范圍為0.001%~10%。
進一步地，所述步驟（1）中的所述粉體為氧化鋁粉體、ZrO2粉體、AlN粉體中一種。
進一步地，所述步驟（1）中的所述分散劑為陰離子型分散劑、陽離子型分散劑中一種。
進一步地，所述步驟（2）中所述疏水性相為油性物質(zhì)，所述油性物質(zhì)粘度值低于500 Pa.s。
進一步地，所述步驟（2）中所述疏水性相為植物油、動物油、礦物油中一種或多種，植物油為蓖麻油、芝麻油、菜油、橄欖油中一種或多種，動物油為魚肝油，礦物油為煤油、汽油、柴油和液體石蠟中一種或多種。
本申請還公開了一種用漿料直寫成型的方法，其步驟如下：
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