[發明專利]一種熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法

有效

• 申請號: 202010051167.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111170730B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 梁靜靜;安曉龍;李金國;周亦胄;孫曉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622;C04B35/632;C04B35/634;B22C9/04;B22C1/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，該方法具體步驟如下：

（1）取微米級和納米級混合的球形硅基陶瓷粉末：粒度20～40nm、99.9wt%純度的熔融石英二氧化硅，以及粒度100～300μm、純度99wt%的二氧化硅，以及氣相人工合成疏水性二氧化硅，其中：納米粉為硅基陶瓷粉末總質量的60%～75%，微米粉為硅基陶瓷粉末總質量的10%～25%，氣相人工合成疏水二氧化硅為硅基陶瓷粉末總質量的5%～20%；

（2）取微米級和納米級混合的硅基陶瓷粉末、單體、交聯劑、分散劑、光引發劑、光吸收劑及礦化劑；

分散劑為光固化用硅基陶瓷型芯漿料總質量的1.0%～2.0%，分散劑主要為雙季戊四醇六丙烯酸酯，并混合聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、硬脂酸或油酸，雙季戊四醇六丙烯酸酯、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、硬脂酸或油酸的質量比例為(10～20):(2～4):1:1；

（3）將硅基陶瓷粉末和礦化劑混合，將混合物進行球磨處理；

（4）將球磨后的混合物過篩后，干燥處理，得到干燥后混合均勻的混合粉末；

（5）將光引發劑、光吸收劑和分散劑置于配制好的單體中混合，形成混合物；

（6）將步驟（5）混合的混合物與步驟（4）的混合粉末進行混合，利用不同功率的攪拌機進行攪拌為粘稠狀混合物，攪拌過程中逐漸調整攪拌機轉速直至獲得光固化用硅基陶瓷型芯漿料。

2.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，硅基陶瓷粉末體積占硅基陶瓷粉末和單體體積之和的55%～60%。

3.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，單體主要為1,6-己二醇二丙烯酸酯，并混有一部分六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯(HADE)，單體中1,6-己二醇二丙烯酸酯與六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、分散劑的體積比為(6～6.5)：(2.5～3.0)：(0.5～1.5)。

4.按照權利要求3所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，交聯劑選擇乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯（PPTTA），按質量比計，m (HDDA) : m (PPTTA) =5～10:1。

5.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，光引發劑為光固化用硅基陶瓷型芯漿料總質量的3%～6%，光引發劑為安息香雙甲醚、2,4,6-三甲基苯甲?；交趸ⅰ⒍蓟怄f鹽、三芳基硫鎓鹽的混合物。

6.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，光吸收劑為光固化用硅基陶瓷型芯漿料總質量的3%～7%，光吸收劑主要為鄰羥基苯甲酸苯酯，以及2,4-二羥基二苯甲酮、2-（2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑之一種或兩種的混合物。

7.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，礦化劑為硅基陶瓷粉末總質量5%～12%的氧化鋁、氧化鋯混合物，調控漿料的粘度和性能；氧化鋁的粒度為20nm～40nm或者100～300μm，氧化鋯的粒度為20～40nm。

8.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，步驟（4）中，干燥溫度為55～65℃，干燥時間為10～12h。

9.按照權利要求1所述的熔模鑄造光固化用硅基陶瓷型芯漿料配制方法，其特征在于，步驟（6）中，攪拌過程中逐漸調整攪拌機轉速直至獲得光固化用硅基陶瓷型芯漿料；其中，固相含量范圍為50～60vol%，反應效率為單層固化時間保證在5s～15s，在打印過程中硅基陶瓷型芯漿料不會出現分層現象，同時在放料口處呈現良好的流動性，且剪切速率100s^-1狀態下漿料黏度5.5Pa·s。