[發(fā)明專利]一種基于3D打印技術(shù)的聚合物先驅(qū)體制多孔磁性陶瓷系統(tǒng)及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011124661.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN112321318A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范鑫;劉歡;皮志超;湯浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航翼高新技術(shù)發(fā)展研究院有限公司
• 主分類號(hào): C04B38/06
• 分類號(hào): C04B38/06;C04B35/626;C04B35/622;C04B35/565;C04B35/64;B33Y80/00;B33Y70/10;B33Y10/00;C04B35/584
• 代理公司: 上海匯齊專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31364
• 代理人: 童強(qiáng)

1.一種基于3D打印技術(shù)的聚合物先驅(qū)體制多孔磁性陶瓷系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：漿料配置單元、3D打印機(jī)和煅燒鍋爐；

所述漿料配置單元包括：預(yù)處理罐和超聲攪拌釜；

所述預(yù)處理罐用于制備改性造孔劑，

所述超聲攪拌釜用于將改性造孔劑、磁性納米顆粒、惰性填料與聚合物先驅(qū)體加入有機(jī)溶劑中進(jìn)行攪拌混合，并通過超聲波處理揮發(fā)有機(jī)溶劑，得到打印漿料；

所述3D打印機(jī)利用打印漿料打印得到素胚；

所述煅燒鍋爐煅燒素胚得到多孔磁性陶瓷。

2.一種制備方法，用于制備權(quán)利要求1所述的多孔磁性陶瓷，其特征在于，包括以下步驟：

A：漿料配置

將有機(jī)造孔劑倒入預(yù)處理罐中，并添加改性劑進(jìn)行改性，處理得到改性造孔劑；

將改性造孔劑、磁性納米顆粒、惰性填料與聚合物先驅(qū)體加入超聲攪拌釜中，并添加有機(jī)溶劑進(jìn)行高速攪拌混合，并通過超聲波處理揮發(fā)有機(jī)溶劑，得到打印漿料；

其中：造孔劑∶納米磁性顆粒∶惰性填料∶陶瓷先驅(qū)體質(zhì)量比為：5-50∶1-20∶1-20∶50-150，打印漿料在1s^-1剪切速率下的粘性為200Pa·s-1500Pa·s；

B：素胚制備

將步驟A中得到的打印漿料置于3D打印機(jī)中，并通過墨水直寫3D打印得到素胚；

C：氣氛燒結(jié)

將步驟B得到的素胚置于煅燒鍋爐中在30-50℃條件下干燥5-15小時(shí)，再在氬氣氣氛下經(jīng)500-1200℃恒溫?zé)Y(jié)0.5-5小時(shí)后，隨爐冷卻至室溫得到多孔磁性陶瓷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟A中，所述有機(jī)造孔劑為：淀粉、天然纖維、納米晶纖維素中的一種或多種混合；

所述改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、琥珀酸酐、氫氧化鈉溶液中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟A中，所述磁性納米顆粒為：鐵、鈷、鎳的單質(zhì)或其化合物中的一種或多種混合，磁性納米顆粒外包裹有聚合物層或二氧化硅層。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟A中，所述惰性填料為：碳化硅粉末、氮化硅粉末、二氧化硅粉末、氧化鋯粉末、氧化鋁粉末中的一種或多種混合，且所述惰性填料通過表面處理，粒徑小于1μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟A中，所述聚合物先驅(qū)體為：聚碳硅烷、聚硅氧烷、聚硅烷、聚硅氮烷中的一種或多種混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟A中，所述有機(jī)溶劑為：正己烷、環(huán)己烷、異丙醇、二甲苯、四氫呋喃、甲苯中的一種或多種混合。