[發明專利]一種供3D打印的磷石膏增材及其應用

有效

• 申請號: 202110575535.1
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113582642B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 邢鋒;寇世聰;崔棚
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C04B28/10
• 分類號: C04B28/10;C04B9/00;C04B40/02;B33Y70/00;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打印的磷石膏增材，其特征在于，所述供3D打印的磷石膏增材由下列重量份原料組成：磷石膏100份，鎂砂100份，磷酸鹽100份，鎂鹽100份，外加劑10份，干冰10份，水40份；

所述鎂砂為輕燒氧化鎂、重燒氧化鎂中的一種或兩種，所述鎂砂的平均粒徑為65?nm?-190?nm，所述鎂砂的比表面積為32?m²/g?-?92?m²/g；

所述外加劑為無水檸檬酸、一水檸檬酸、二水檸檬酸、無水碳酸鈉、無水檸檬酸鈉、二水檸檬酸鈉、硼砂、硼酸、草酸和草酸鈉中的一種或幾種組合。

2.根據權利要求1所述的一種供3D打印的磷石膏增材，其特征在于，所述輕燒氧化鎂中的氧化鎂含量為88.6%?-?97.2%，所述輕燒氧化鎂中的活性氧化鎂含量為64.3%?-?76.0%；

所述重燒氧化鎂中的氧化鎂含量為83.2%?-?98.0%，所述重燒氧化鎂中的活性氧化鎂含量為8.3%?-?41.8%。

3.根據權利要求1所述的一種供3D打印的磷石膏增材，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；

所述磷酸鹽的含量為98%；

所述磷酸鹽的細度為45μm?-?90μm。

4.根據權利要求1所述的一種供3D打印的磷石膏增材，其特征在于，所述鎂鹽為七水硫酸鎂、六水氯化鎂中的一種或兩種；所述鎂鹽細度為48?μm?-?75?μm；

所述七水硫酸鎂的含量為98%，所述六水氯化鎂的含量為44%-46%。

5.根據權利要求1所述的一種供3D打印的磷石膏增材，其特征在于，所述干冰為米粒狀，長度為5?mm?-?15?mm。

6.一種權利要求1-5任意一項所述供3D打印的磷石膏增材的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

S101，將磷石膏、磷酸鹽、鎂鹽、外加劑、水混合攪拌均勻；

S102，在S101混合物里加入鎂砂攪拌均勻；

S103，在S102的混合物中加入干冰，并攪拌至干冰揮發，獲得供3D打印磷石膏增材漿料。

7.一種權利要求1-5任意一項所述供3D打印磷石膏增材的應用，其特征在于，所述應用包括：

S201打印：所述磷石膏增材料漿在3D打印噴頭擠出前再次添加干冰攪拌均勻，并打印；

S202養護：S201打印增材養護包括以下步驟：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；

所述溫控碳化養護時二氧化碳濃度為50-80%，二氧化碳氣體壓力50-60?kPa；溫度低于零下20℃；

所述濕控碳化養護時相對濕度70-90%；

所述儲藏養護時二氧化碳濃度50-70%，溫度10-30℃，相對濕度80-95%。

8.根據權利要求7所述的供3D打印磷石膏增材的應用，其特征在于，所述S202養護的具體步驟如下：

S2021，制作參比樣，在終凝前的磷石膏增材中預埋溫度傳感器；將所述磷石膏增材切割，帶溫度傳感器的為參比樣，不帶溫度傳感器的為試樣；

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

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；

所述溫控碳化養護的二氧化碳濃度為60%，二氧化碳氣體壓力為60?kPa，溫度為零下30℃；所述濕控碳化養護相對濕度為80%；所述儲藏碳化養護的二氧化碳濃度為88%，溫度為25℃，相對濕度為92%。