[發(fā)明專利]一種基于SLA的碳材料零件用光敏樹脂及零件的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110446009.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113149650B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐峰;付蕾;孟凡瑩;李琳娟;程煊;王喬喬;岳超
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西理工大學
• 主分類號: C04B35/524
• 分類號: C04B35/524;C04B35/622;C08F265/06;C08F283/10;C08F220/14;C08F2/48;C08F2/44;C08K3/22;B33Y70/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 戴媛

1.一種基于SLA的碳材料零件用光敏樹脂，其特征在于，包括納米氧化錫銻0.1-0.3％，甲基丙烯酸甲酯2-5％，光固化樹脂A30-50％，光固化樹脂B30-50％，以上各組分質(zhì)量百分比之和為100％，所述光固化樹脂A中包括丙烯酸樹脂，所述光固化樹脂B中包括環(huán)氧樹脂。

2.一種基于SLA的碳材料零件的低溫制備方法，應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的碳材料零件用光敏樹脂進行制備，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、制備碳材料零件用光敏樹脂

將納米氧化錫銻均勻分散在甲基丙烯酸甲酯中，得到分散液，將光固化樹脂A、光固化樹脂B與分散液均勻混合，得到碳材料零件用光敏樹脂；

所述碳材料零件用光敏樹脂組分包括納米氧化錫銻0.1-0.3％，甲基丙烯酸甲酯2-5％，光固化樹脂A30-50％，光固化樹脂B30-50％，以上各組分質(zhì)量百分比之和為100％，所述光固化樹脂A中包括丙烯酸樹脂，所述光固化樹脂B中包括環(huán)氧樹脂；

步驟2、打印并干燥固化初始零件

對所要制備的碳材料零件建模，建模零件尺寸大于所要制備的碳材料零件建模，根據(jù)建模零件用SLA技術(shù)打印樣品，清洗掉樣品的未固化樹脂，烘干固化，成型得到初始零件；

步驟3、預處理初始零件，得到預處理零件

將初始零件浸泡在碳酸氫鈉溶液中，取出后浸洗干燥，得到預處理零件；

步驟4、低溫碳化預處理零件得到預碳化零件

將預處理零件進行熱處理，使預處理零件碳化得到預碳化零件；

步驟5、采用乙醇浸洗預碳化零件雜質(zhì)，烘干得到二次預處理零件；

所述步驟5具體為，將預碳化零件浸泡在乙醇中，在溫度條件為40℃條件下，超聲28-35min，超聲振動浸洗后，再用乙醇浸洗兩次或兩次以上，烘箱烘干得到二次預處理零件；

步驟6、碳化二次預處理零件，碳化后清洗得到基于SLA的碳材料零件

將二次預處理零件放入濃硫酸中浸泡，使未碳化完全的樹脂繼續(xù)碳化，取出后沖洗干凈，烘干，得到基于SLA的碳材料零件；

所述步驟6中，將二次預處理零件放入濃硫酸中浸泡具體為將二次預處理零件放入濃硫酸中加蓋封閉浸泡8-12h，取出后沖洗干凈采用蒸餾水沖洗。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于SLA的碳材料零件的低溫制備方法，其特征在于，所述步驟1中，納米氧化錫銻分散在甲基丙烯酸甲酯中是在超聲振動條件下進行，光固化樹脂A、光固化樹脂B與分散液的混合也是在超聲振動條件下進行，甲基丙烯酸甲酯為經(jīng)純化的甲基丙烯酸甲酯。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于SLA的碳材料零件的低溫制備方法，其特征在于，所述步驟2中，建模零件尺寸為所要制備的碳材料零件的兩倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于SLA的碳材料零件的低溫制備方法，其特征在于，所述步驟2中，采用乙醇超聲清洗掉樣品的未固化樹脂，烘干溫度為60-80℃，固化具體為將烘干后的樣品放入固化器中固化50-70min。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于SLA的碳材料零件的低溫制備方法，其特征在于，所述步驟3中，初始零件浸泡在碳酸氫鈉溶液中的時間為7-9h，碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為1-3％，浸洗具體為采用蒸餾水浸洗3-5次。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于SLA的碳材料零件的低溫制備方法，其特征在于，所述步驟4中熱處理具體為將預處理零件放入真空烘箱碳化2.5-3.5h，真空烘箱的溫度為380-420℃，真空度不大于0.2MPa。