[發明專利]一種陶瓷材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811160484.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109020605B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 伍尚華;伍海東;林立甫;黃容基
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/10;C04B35/48;C04B35/581;C04B35/584;C04B35/622;B33Y70/10;B33Y10/00;C04B41/84
• 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

本發明屬于3D打印材料技術領域，尤其涉及一種陶瓷材料及其制備方法和應用。本發明提供了一種陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：a)將含陶瓷粉體的漿料進行光固化成型，得到坯體；b)將所述坯體依次進行脫脂、浸滲和燒結，得到陶瓷材料。本發明通過光固化成型法制備坯體，成型效率高，坯體的形狀尺寸精度高；再通過脫脂，使得坯體形成不變形、不開裂的多孔坯體，再經過浸滲，能夠制備得到具有復雜形狀且強度、韌性高的陶瓷材料。

技術領域

本發明屬于3D打印材料技術領域，尤其涉及一種陶瓷材料及其制備方法和應用。

背景技術

光固化成型技術通過計算機控制特定波長與強度的激光束在x-y面進行掃描，使陶瓷漿料選擇性固化，完成一個層面的繪圖作業，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面，如此層層疊加構成一個陶瓷坯體。然而，利用光固化成型工藝，復雜形狀的陶瓷材料制備困難，且制備出的陶瓷材料強度、韌性低，限制了其在工業上的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種陶瓷材料及其制備方法和應用，用于解決現有復雜形狀陶瓷材料制備困難及陶瓷材料強度、韌性低的問題。

本發明的具體技術方案如下：

一種陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將含陶瓷粉體的漿料進行光固化成型，得到坯體；

b)將所述坯體依次進行脫脂、浸滲和燒結，得到陶瓷材料。

優選的，所述漿料還包括預混液、光引發劑、分散劑和表面改性劑；

所述預混液選自丙烯酸酯溶液、二甲基丙烯酸酯溶液、甲基丙烯酰胺溶液、甲基丙烯酸2-羥基乙酯溶液或N–N’亞甲基雙丙烯酰胺溶液。

優選的，所述陶瓷粉體、所述預混液、所述光引發劑、所述分散劑和所述表面改性劑的質量比為(40～90)：(10～50)：(1～3)：(1～3)：(1～3)。

優選的，步驟a)之后，步驟b)之前，還包括：干燥；

所述干燥的溫度為25℃～80℃；

所述干燥的時間為5h～36h。

優選的，步驟b)所述脫脂包括：

以0.1℃/min～10℃/min的速率升溫至600℃～1000℃并保溫1h～6h。

優選的，步驟b)所述浸滲包括：

將所述坯體在負壓下置于25℃～200℃浸滲溶液中0.5h～10h；

所述浸滲溶液選自聚硅氧烷溶液、聚硅氮烷溶液或聚碳硅烷溶液。

優選的，步驟b)所述浸滲之后，所述燒結之前，還包括：

在負壓下進行熱解；

所述熱解的溫度為400℃～800℃；

所述熱解的時間為0.5h～5h。

優選的，步驟b)所述燒結包括：

以10℃/min～15℃/min的速率升溫至1450℃～1850℃并保溫1h～4h。

本發明還提供了上述技術方案所述制備方法制得的陶瓷材料。

本發明還提供了上述技術方案所述陶瓷材料在3D打印中的應用。