[发明专利]一种陶瓷材料增材制造方法

权利要求书

1.一种陶瓷材料增材制造方法，包括下列的步骤：

1)将需要打印的陶瓷零件模型进行分层，确定每层需要粘结的区域，并生成控制程序。

2)在工作托盘上铺放一层陶瓷粉末；

3)使用喷嘴将热固性树脂粘接剂喷在该层需要粘结的区域，所述的热固性树脂粘接剂包括环氧树脂单体和硬化剂；

4)使用加热装置加热该层陶瓷粉末上的热固性树脂粘接剂，使其发生热固化交联聚合反应，将该层陶瓷粉末粘结；

5)逐层打印，直到形成完整的陶瓷坯体；

6)将陶瓷坯体清洗干净，去除其上附着的未粘结的陶瓷粉末；

7)将清洗干净后的陶瓷坯体放入烧结炉中煅烧，一方面去除陶瓷坯体内含的树脂粘接剂成分，另一方面使陶瓷坯体中的陶瓷粉末发生固相反应，形成致密的陶瓷零件成品。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述陶瓷粉末的材质是氧化铁、氧化锌、氧化锰、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钇、氮化硅、碳化硅或其他可以通过高温固相反应烧结形成陶瓷的金属氧化物、氮化物、碳化物或盐，以及它们的组合，或者经过表面改性的上述粉末，或者为提高材料性能加入其他粉末、纤维、晶须状添加剂的混合粉末。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，陶瓷粉末的颗粒直径在10nm-1000nm。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，环氧树脂单体选用双酚F缩水甘油醚BFDGE、三环氧苯基对氨基苯酚TGAP、四环氧苯基二氨基二苯甲烷TGDDM有机物单体，或上述几种的组合。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，硬化剂选用二乙基甲苯二胺DETDA。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，每个硬化剂上的胺基官能团对应1.5-3个环氧树脂单体上的环氧苯基官能团。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所采用的制造设备包括：机架(1)、承载有作为原料的陶瓷粉末(11)的进料托盘(2)、工作托盘(3)、铺料刮板(5)、硬化剂输送管(6)、环氧树脂单体输送管(7)、混合室(8)、喷嘴(10)和加热装置(4)，进料托盘(2)和工作托盘(3)能够上下移动，铺料刮板(5)用于将高于机架的原料陶瓷粉末(11)赶至工作托盘(3)处，使其在工作托盘(3)上形成一层均匀的待打印材料层，硬化剂输送管(6)和环氧树脂单体输送管(7)与混合室(8)连通，喷嘴(10)用于将在混合室混合后得到的热固性树脂粘接剂按照控制程序喷射在工作托盘(3)上每层指定的需要粘结的区域；加热装置(4)用于加热工作托盘(3)及其承载的待打印材料层，使其温度高于热固性树脂的固化温度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在喷嘴(10)和混合室(8)周围布置有水冷装置(9)。