[發(fā)明專利]具有光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑的陶瓷漿料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110216375.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN113307636A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·J·奧布里恩;C·A·赫爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): C04B35/632
• 分類號(hào): C04B35/632;B33Y70/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 童春媛;龐立志

陶瓷漿料可包含陶瓷顆粒、光反應(yīng)性?光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑和光引發(fā)劑。光反應(yīng)性?光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑可包含光反應(yīng)性有機(jī)樹脂組分、光反應(yīng)性硅氧烷組分和一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分。形成陶瓷件的方法可包括通過將陶瓷漿料的一部分暴露于光來固化該部分陶瓷漿料以形成生坯陶瓷件，和部分燒制生坯陶瓷件以形成棕坯陶瓷件。可在陶瓷顆粒的燒結(jié)溫度或更高的溫度下燒結(jié)棕坯陶瓷件以形成陶瓷件，其中燒結(jié)包括加熱棕坯陶瓷件至足夠的溫度以促進(jìn)反應(yīng)結(jié)合，該反應(yīng)結(jié)合將來自光反應(yīng)性?光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑的二氧化硅轉(zhuǎn)化為與陶瓷顆粒結(jié)合的硅酸鹽。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及陶瓷漿料，更特別地，涉及用于陶瓷漿料的粘結(jié)劑。本公開還涉及使用陶瓷漿料形成陶瓷件的方法。

背景技術(shù)

可固化陶瓷漿料，如光反應(yīng)性陶瓷漿料，可用于制造陶瓷件，這些陶瓷件又可充當(dāng)生產(chǎn)復(fù)雜金屬件的模具。可固化陶瓷漿料通常包含一種或多種可固化有機(jī)樹脂、陶瓷顆粒和添加劑(例如，分散劑、光引發(fā)劑及穩(wěn)定劑、抑制劑等)。一旦形成并沉積了可固化陶瓷漿料，合適的固化源就可供給必要的活化能來固化(例如，聚合)有機(jī)粘結(jié)劑，使得陶瓷顆粒通過聚合的粘結(jié)劑彼此結(jié)合(例如，粘附、固定)，從而產(chǎn)生所需形狀的所謂生坯(green，例如，未燒制)陶瓷件。一旦固化，可將生坯陶瓷件部分燒制(例如，加熱到比陶瓷顆粒的燒結(jié)溫度低的溫度)以使該件脫粘，這將從生坯陶瓷件釋放有機(jī)物，產(chǎn)生所謂的棕坯(brown)陶瓷件。隨后，將棕坯陶瓷件完全燒制(例如，燒結(jié))，使得陶瓷顆粒熔合，形成燒結(jié)陶瓷件。

當(dāng)使用傳統(tǒng)的有機(jī)粘結(jié)劑來形成可固化的陶瓷漿料時(shí)，有機(jī)粘結(jié)劑會(huì)在部分燒制步驟期間被完全去除，從而產(chǎn)生弱且易于損壞的棕坯陶瓷件。因?yàn)樽嘏魈沾杉谧罱K的燒制步驟之前可能需要一些操作(例如，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)爐、檢查、修改)，故棕坯陶瓷件的易碎性可能限制件產(chǎn)率。因此，通常期望改進(jìn)棕坯陶瓷件的操作強(qiáng)度以改善件產(chǎn)率，和由此降低件成本。

相應(yīng)地，需要改進(jìn)的可固化陶瓷漿料、用于可固化陶瓷漿料的改進(jìn)的粘結(jié)劑以及用于形成陶瓷漿料和用于由陶瓷漿料形成陶瓷件的改進(jìn)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分地闡述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實(shí)踐當(dāng)前公開的主題而獲悉。

在一個(gè)方面，本公開涵蓋光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑。一種示例性的光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑可包含光反應(yīng)性有機(jī)樹脂組分、光反應(yīng)性硅氧烷組分和一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分。另一種示例性的光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑可包含光反應(yīng)性有機(jī)樹脂組分和一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分，其中所述光穩(wěn)定性硅氧烷組分表現(xiàn)出至少20重量%的殘?zhí)悸省Ｊ纠詫?shí)施方案可包括一種或多種光反應(yīng)性硅氧烷組分和一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分，或者一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分而無光反應(yīng)性硅氧烷組分。

在另一個(gè)方面，本公開涵蓋陶瓷漿料。一種示例性的陶瓷漿料包含陶瓷顆粒、光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑和光引發(fā)劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑可包含光反應(yīng)性有機(jī)樹脂組分、光反應(yīng)性硅氧烷組分和一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分。在另一個(gè)實(shí)施方案中，光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑可包含光反應(yīng)性有機(jī)樹脂組分和一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分而無光反應(yīng)性硅氧烷組分。所述一種或多種光穩(wěn)定性硅氧烷組分可各自分別表現(xiàn)出至少20重量%的殘?zhí)悸省?/p>

在又一個(gè)方面，本公開涵蓋形成陶瓷件的方法。一種示例性的方法可包括通過將陶瓷漿料的一部分暴露于光來固化該部分陶瓷漿料以形成生坯陶瓷件，和部分燒制生坯陶瓷件以形成棕坯陶瓷件。在一些實(shí)施方案中，示例性的方法可包括形成陶瓷漿料和/或形成光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑。在一些實(shí)施方案中，示例性的方法可包括在陶瓷顆粒的燒結(jié)溫度或更高的溫度下燒結(jié)棕坯陶瓷件以形成陶瓷件。燒結(jié)可包括加熱棕坯陶瓷件至足夠的溫度以促進(jìn)反應(yīng)結(jié)合，該反應(yīng)結(jié)合將來自光反應(yīng)性-光穩(wěn)定性混合粘結(jié)劑的二氧化硅轉(zhuǎn)化為與陶瓷顆粒結(jié)合的硅酸鹽。