[发明专利]一种新型陶瓷浆料及其制备的陶瓷和应用

说明书

本发明属于陶瓷技术领域，公开了一种新型陶瓷浆料及其制备的陶瓷和应用。所述陶瓷浆料是将陶瓷颗粒与分散剂混合，获得改性陶瓷颗粒，烘干，造粒，得到陶瓷粉体；将陶瓷粉体、光敏树脂和溶解液进行球磨混合，经过除泡制得。该陶瓷浆料具有高固含量且保持低黏度、流动性好，陶瓷打印设比无需设置刮刀，简化了工艺，极大降低设备成本。解决了陶瓷浆料打印过程中固含量太低以及黏度过高的问题。树脂在溶解液中溶解便于浆料收集，节省了原料成本。最终脱脂、烧结制备具有优异性能的复杂形状陶瓷材料。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，更具体地，涉及一种新型陶瓷浆料及其制备的陶瓷和应用。

背景技术

陶瓷3D打印基于数字化直接成型，可实现各种复杂形状陶瓷材料的制备。目前，应用较广的陶瓷3D打印主要是光固化成型技术(SLA)，也称作数字光处理技术(DLP)。DLP技术打印陶瓷主要有两种途径，即陶瓷固溶于光敏树脂制备陶瓷浆料进行打印成型，另一种为制备陶瓷前驱体溶液进行打印。陶瓷浆料既可以打印氧化物，也可以打印非氧化物，并且具有更小的收缩率。因此，采用陶瓷浆料进行3D打印制备陶瓷材料作为DLP技术的主流。DLP技术通过对固含陶瓷颗粒的光敏树脂进行固化，进行逐层打印。

通过DLP技术进行陶瓷3D打印时，核心技术就是陶瓷浆料的制备，陶瓷颗粒含量太少会造成脱脂过程中大量有机物的挥发，导致打印后样品收缩甚至变形，并且难以致密化；然而，陶瓷固含量过多则影响浆料的黏度，黏度过大不利于浆料的流动，浆料流动性差，影响打印的精度，不利于打印的进行。虽然，目前通过加入各种添加剂控制浆料黏度以及稳定，但是还是没有从本质上解决陶瓷浆料黏度以及沉淀问题。并且，陶瓷浆料在制备的时候，因为黏度过大，损耗大量的原料。

本发明通过在将改性后陶瓷浆料与光敏树脂混合时，再引入可溶解树脂但不影响光敏树脂固化的溶解液，通过球磨获得陶瓷浆料，由于溶解液的加入，使得光敏树脂溶解于溶解液中，便于收集陶瓷浆料的同时又极大地降低了陶瓷浆料的浓度。并且，在打印过程中可以调节光强和曝光时间来调整打印温度，从而实现溶解剂在挥发的同时又不影响陶瓷浆料的固化，逐层打印，实现最终样品的打印成型。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，提供一种新型陶瓷浆料。

本发明的另一目的在于提供一种上述新型陶瓷浆料制备的陶瓷。

本发明的再一目的在于提供一种上述陶瓷的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种新型陶瓷浆料，所述陶瓷浆料是将陶瓷颗粒与分散剂混合，获得改性陶瓷颗粒，烘干，造粒，得到陶瓷粉体；将陶瓷粉体、光敏树脂和溶解液进行球磨混合，经过除泡制得。

优选地，所述的分散剂为油酸、硬脂酸、聚乙烯吡咯烷酮、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、酯基季铵盐或聚乙二醇辛基苯基醚中的一种以上，所述溶解液为异丙醇、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、无水乙醇或丙酮中的一种以上，所述陶瓷颗粒为Al₂O₃、SiC、Si₃N₄、ZrO₂或ZrB₂。

优选地，所述光敏树脂包括单体、低聚物、光引发剂、光敏剂、增感剂和消泡剂。

优选地，所述单体、低聚物、光引发剂、光敏剂、增感剂和消泡剂的质量比为：(10～90)：(10～90)：(0.1～5)：(0.1～5)：(0.1～5)：(0.1～5)。