[發明專利]一種光固化氮化硅陶瓷及其制備方法

在審

• 申請號: 202011171996.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112209728A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李勇全;陳巨喜;曾慶黨;朱福林;肖立
• 申請（專利權）人: 衡陽凱新特種材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/82
• 分類號: C04B35/82;C04B35/584;C04B35/622;C04B35/638;B33Y30/00;B33Y70/10
• 代理公司: 北京匯彩知識產權代理有限公司 11563
• 代理人: 李艷杰

1.一種光固化氮化硅陶瓷，其特征在于，所述氮化硅陶瓷由以下原料制備而成：所述原料按重量份數比為：氮化硅35-45份、納米二氧化鈦3-4份、消泡劑0.4-1.2份、鐵硅鋁2-4份、分散劑0.6-0.8份、流變改性劑0.7-0.9份、玻璃纖維1.4-1.8份、聚醚酮酮1.6-2份和液態光敏樹脂30-36份。

2.根據權利要求1所述的一種光固化氮化硅陶瓷，其特征在于：所述液態光敏樹脂由齊聚物、光引發劑和稀釋劑組成，所述齊聚物光引發劑和稀釋劑的比例為25-30：0.5-1.5:1。

3.根據權利要求2所述的一種光固化氮化硅陶瓷，其特征在于：所述光敏劑由氫硫基和乙烯基組成，所述氫硫基和乙烯基的比例為1:1。

4.根據權利要求2所述的一種光固化氮化硅陶瓷，其特征在于：所述齊聚物為丙烯酸酯化環氧樹脂、不飽和聚酯、聚氨酯和多硫醇/多烯光固化樹脂中的任意一種或多種混合。

5.根據權利要求1所述的一種光固化氮化硅陶瓷，其特征在于：所述稀釋劑為苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥基酯中的任意一種。

6.根據權利要求1所述的一種光固化氮化硅陶瓷，其特征在于：所述流變改性劑為丙烯酸流變改性劑。

7.一種光固化氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將玻璃纖維和聚醚酮酮反應后，備用；

S2、將氮化硅、納米二氧化鈦、鐵硅鋁、加入液態光敏樹脂中，攪拌5-8min后，加入玻璃纖維和聚醚酮酮反應后的混合物，繼續攪拌4-6min，加入分散劑、流變改性劑和消泡劑，攪拌1-2min，得到陶瓷漿料；

S3、將陶瓷漿料放置于光固化成型設備中，通過光固化3D打印，制得光固化成型坯體；

S4、將光固化成型坯體在氮氣氛圍煅燒后，冷卻得到陶瓷坯胎；

S5、將陶瓷胚胎干燥、熱脫脂和燒結后，得到光固化氮化硅陶瓷。

8.根據權利要求1所述的一種光固化氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：在所述S3中，光固化3D打印中，紫外光的波長為310-410nm，低強度紫外光的光照強度為9-11mw/cm²，高強度紫外光的光照強度為15-20mw/cm²，照射時間9-15s，分層厚度為60-120μm，單層曝光時間為15-30s。

9.根據權利要求1所述的一種光固化氮化硅陶瓷的制備方法，其特征在于：在所述S4中，氮氣氛圍煅燒時，氮氣氛圍下500-600℃煅燒6-12小時，然后10℃/min速率升溫至1400-1800℃煅燒3-4小時，再2℃/min升溫至1650-1700℃煅燒20-24小時得到陶瓷坯胎，冷卻后光固化氮化硅陶瓷。