[發明專利]一種供3D打印的磷酸鎂水泥增材及其應用

有效

• 申請號: 202110575382.0
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113292309B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 崔棚;寇世聰;邢鋒
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C04B28/34
• 分類號: C04B28/34;C04B40/02;B33Y70/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚

1.一種供3D打印的磷酸鎂水泥增材的應用，其特征在于，所述磷酸鎂水泥增材包括以下重量份原料：重燒氧化鎂100份，磷酸鹽100-?144.3份，外加劑10?-?15.5份，干冰5-?20份，水與重燒氧化鎂和磷酸鹽總質量的質量比為1:5-2:5；

所述重燒氧化鎂中的氧化鎂含量為83.2%-98.0%，為工業級原料；所述重燒氧化鎂中的活性氧化鎂含量為8.3%-41.8%；所述外加劑為無水檸檬酸、二水檸檬酸、硼砂中的一種或幾種組合；

所述供3D打印的磷酸鎂水泥增材的制備方法包括如下步驟：

S101，將磷酸鹽、外加劑、水混合攪拌均勻；

S102，在S101混合物里加入重燒氧化鎂攪拌均勻；

S103，在S102混合物里加入干冰，并攪拌至干冰完全揮發，獲得供3D打印增材漿料；

所述應用包括：

S201打印：磷酸鎂水泥增材漿料在3D打印噴頭擠出前再次添加干冰攪拌均勻，并打印；

S202養護：養護方法包括以下步驟：溫控碳化養護、濕控碳化養護和儲藏碳化養護；所述濕控碳化養護為干冰養護，所述溫控碳化養護、儲藏碳化養護為二氧化碳氣體養護；

S202養護的具體步驟如下：

S2021，制作參比樣，在終凝前的磷酸鎂水泥增材中預埋溫度傳感器；將所述磷酸鎂水泥增材進行切割，帶有溫度傳感器的為參比樣，不帶溫度傳感器的為試樣；

S2022，溫控碳化養護，所述參比樣的溫度傳感器連接有溫控器，所述溫控器根據參比樣的溫度調節試樣溫度；

S2023，當參比樣、試樣表面溫度再次降至室溫，將參比樣、試樣進行濕控碳化養護；

S2024，將經S2023養護完的參比樣、試樣進行儲藏碳化養護，獲得成品；

所述溫控碳化養護設有溫控碳化室，所設濕控碳化養護設有濕控碳化室，所述儲藏碳化養護設有儲藏養護室；

所述溫控碳化室、儲藏養護室均設有二氧化碳裝置，所述濕控碳化室設有干冰裝置；

所述溫控碳化室二氧化碳濃度為70-95%，二氧化碳氣體壓力80-95?kPa；溫度低于零下50-65℃；

所述濕控碳化室的相對濕度85-98%；

所述儲藏養護室的二氧化碳濃度80-98%，溫度20-40℃，相對濕度90-98%。

2.根據權利要求1所述一種供3D打印的磷酸鎂水泥增材的應用，其特征在于，所述磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨中的一種或兩種；所述磷酸鹽為工業級原料，所述磷酸鹽的含量為98%，細度為45μm?-?90μm。

3.根據權利要求1所述一種供3D打印的磷酸鎂水泥增材的應用，其特征在于，所述干冰為米粒狀，長度為5?mm?-15?mm。

4.根據權利要求1所述供3D打印的磷酸鎂水泥增材的應用，其特征在于，所述溫控碳化室包括溫控器、降溫裝置、升溫裝置；

所述溫控碳化室設有參比樣放置臺、試樣臺；所述降溫裝置、升溫裝置位于試樣臺外圍，所述溫控器與試樣臺通過溫度傳感器連接，所述降溫裝置、升溫裝置與溫控器電連接；磷酸鎂水泥增材周圍放置干冰，通過干冰的放入量調節溫控碳化室內的二氧化碳濃度和溫度；

所述濕控碳化室包括試樣室、干冰存放室、干冰調控器、相對濕度調控儀；所述試樣室通過溫度傳感器、干冰調控器和干冰存放室連接；所述試樣室通過相對濕度傳感器與相對濕度調控儀連接；

所述儲藏養護室設有溫濕度調控儀；

所述二氧化碳裝置包括二氧化碳氣體調控器、二氧化碳氣體瓶、二氧化碳氣體濃度傳感器，所述二氧化碳氣體調控器與二氧化碳氣體瓶、二氧化碳氣體濃度傳感器連接；

所述溫控碳化室二氧化碳濃度為90%，二氧化碳氣體壓力為90?kPa；溫度為零下60℃；

所述濕控碳化室的相對濕度為96%；

所述儲藏養護室的二氧化碳濃度為95%，溫度為30℃，相對濕度為95%。