[发明专利]一种喷墨打印用陶瓷墨水及其制备方法

说明书

本发明公开一种喷墨打印用陶瓷墨水及其制备方法，按重量百分比计，所述陶瓷墨水包括如下组分：陶瓷粉末5~15%、表面活性剂水溶液3~7%、分散剂0.1~0.5%、余量为去离子水。本发明制备的喷墨打印用陶瓷墨水的品质良好，分散性良好，稳定性高，可以长时间保存。

技术领域

本发明涉及喷墨打印用陶瓷墨水技术领域，尤其涉及一种喷墨打印用陶瓷墨水及其制备方法。

背景技术

陶瓷墨水就是含有某种或多种陶瓷细微粉体成分的墨水。陶瓷墨水的组成和性能与打印机的工作原理和墨水用途有关。陶瓷墨水通常由无机非金属细微粉体、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。无机非金属细微粉体是墨水的核心物质，要求其颗粒度小于1微米，颗粒尺寸分布要窄，颗粒之间不能有强团聚，具有良好的稳定性，受溶剂等其它物质的影响小。

喷墨打印是一种前景广阔的非接触式和无掩模制造方法，可用于增材制造亚微米级和多材料部件。喷墨打印由于其低成本，快速和精确的制造过程，引起了人们极大的关注。该方法可以通过在短时间间隔内重复沉积来实现逐层3D打印工艺。喷墨打印方法主要通过精确定位打印头而将墨水可控地排出微小体积的液滴到预留的基底表面上。实现高质量喷墨打印的重要因素之一是制备具有匹配打印机要求的陶瓷墨水，一般来说要求具有良好的稳定性、分散性和均匀性。固体氧化物燃料电池（SOFC）中的多孔和致密复合陶瓷部件如电极薄层和电解质是现有喷墨打印技术应用的众多例子之一。

目前不同的人员配制出喷墨打印用的陶瓷墨水性能不一，配制墨水的方法难易程度也不一样，其中墨水最关键的性能指标之一就是其分散性和稳定性。稳定性差的墨水很容易发生沉淀，出现分层现象，严重影响墨水的打印性能。所以配制出一种制备工艺简单、稳定性好和打印性能优异的喷墨打印用的陶瓷墨水具有很大的科研和应用前景。

目前针对固体氧化物燃料电池陶瓷电极材料研发方面，市面上还没有一款能够长久存放的稳定墨水。

另外，目前市面上的其他应用的墨水油系的偏多，而水系的偏少。但是相较于油系墨水，水系墨水的应用具有几个重要的优势，即水系墨水更加安全无毒、绿色环保、研发过程更节约成本、并且清洗处理更加方便容易。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种喷墨打印用陶瓷墨水及其制备方法，旨在解决现有陶瓷墨水稳定性差，分散性差，影响墨水的打印性能的问题。

本发明的技术方案如下：

一种喷墨打印用陶瓷墨水，其中，按重量百分比计，包括如下组分：陶瓷粉末5~15%、表面活性剂水溶液3~7%、分散剂0.1~0.5%、余量为去离子水。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，按重量百分比计，包括如下组分：陶瓷粉末10%、20%质量浓度的表面活性剂水溶液5%、分散剂0.3%、余量为去离子水。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述陶瓷粉末为镧锶钴铁氧体。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述镧锶钴铁氧体的D10为0.116μm，D50为0.696μm。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述分散剂为胺类化合物。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述胺类化合物为三乙醇胺。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述表面活性剂水溶液中的表面活性剂为非离子型的水溶性聚合物。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述非离子型的水溶性聚合物为聚乙二醇。

所述的喷墨打印用陶瓷墨水，其中，所述陶瓷墨水的粘度为5.0~10.0mPa·s，表面张力为50~60mN/m，pH值为2~11。

一种如上所述的喷墨打印用陶瓷墨水的制备方法，其中，包括以下步骤：