[发明专利]一种锂皂石改性3D打印陶瓷泥料及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷制造技术领域，尤其涉及一种锂皂石改性3D打印陶瓷泥料及其制备方法。锂皂石改性3D打印陶瓷泥料，包括龙泉青瓷泥料，按重量份数，所述龙泉青瓷泥料包括0.5‑3份锂皂石。陶瓷泥料制备方法，包括以下步骤：在高速搅拌机中，首先将锂皂石与水高速分散至胶体，随后加入龙泉青瓷胎体干粉低速混合均匀，最后利用真空练泥机将泥料除泡后制得。龙泉青瓷泥料添加0.5%～3%的锂皂石进行改性处理，由于锂皂石极小的晶粒尺寸、高的比表面积，在水中具有良好的分散性，增强了泥料与其它粉体颗粒的连接，提高泥料塑性，通过真空练泥机将泥料中的气泡挤出后，泥料质地均匀，成形性能好，同时避免3D打印时泥料挤出后泥料内的气泡爆炸，破坏打印体。

技术领域

本发明属于陶瓷制造技术领域，尤其涉及一种锂皂石改性3D打印陶瓷泥料。同时，本发明还涉及锂皂石改性3D打印陶瓷泥料的制备方法。

背景技术

传统的陶瓷制作过程包括淘泥、摞泥、拉坯、印坯、画坯、上釉、烧窑成瓷等工序，制作工程复杂，尤其是拉坯（胎体成型）需要大量的手工操作，工序繁琐复杂，产品质量波动大不稳定。

以龙泉青瓷为例，龙泉青瓷明如镜、薄如纸、声如磬品种繁多，造型生动，釉色苍翠，有很高的实用和艺术价值，梅子青与粉青更是青瓷中的极品，在我国陶瓷史上占有十分重要的地位。传统的龙泉青瓷种的生产工艺中胎体成型工艺较为困难，并且限制瓷器的造型和艺术设计，主要由于用于制作胚胎的泥料流动性、可塑性较差，支撑能力、抗变形开裂能力不高，胎体成型工序繁多而且容易坍塌，严重制约了陶瓷的发展。

现有一些公司，为了降低生产成本、减少制作工序、便于工业化大规模生产，利用3D打印技术（增材制造技术）生产制作龙泉青瓷制品，所述3D打印技术是增材制造技术中的一种，属于“快速成型技术”，其基本原理是根据要打印的物体形状，一层一层往上加材料来制造产品。采用3D打印技术成型龙泉青瓷，简化了青瓷胎体成型工艺，具有出色的工艺灵活性以及制作精细结构与复杂青瓷造型的可控性。另外，龙泉青瓷3D打印是一种成本低廉、环境友好的技术，材料是按需沉积，这个特性将最大限度地消除材料浪费，也有利于节约青瓷瓷土资源降低成本。但是陶瓷材料的3D打印技术也存在传统龙泉青瓷泥料塑性不足，或者无法固化，很难做到既满足流动性能顺利挤出后又满足堆积数层后坯体还能稳定的要求等问题。

发明内容

针对上述现有3D打印陶瓷泥料存在的塑性、成型稳定性较差等问题，提供了一种锂皂石改性3D打印陶瓷泥料，其在陶瓷胎体的制作过程中具有较高的可塑性、并且能够减少胎体变形、开裂现象的发生。本发明还提供一种锂皂石改性3D打印陶瓷泥料的制备方法，该方法能够快速有效制备符合要求的泥料。

根据本发明一种合成锂皂石改性3D打印陶瓷泥料，包括龙泉青瓷泥料，按重量份数，所述龙泉青瓷泥料包括0.5-3份锂皂石。

本发明通过对常规的或者常用的龙泉青瓷泥料添加0.5%～3%的锂皂石进行改性，由于锂皂石极小的晶粒尺寸、高的比表面积，在水中具有良好的分散性，增强了泥料与其它粉体颗粒的连接，提高泥料塑性，在低剪切速率下，表观粘度成倍增加，提高静止状态下泥料成型的稳定性，在高剪切速率下表观粘度与普通泥料一致；另外，随着锂皂石成分的增加烧成胎体的强度和致密性都比原始胎体更高。

进一步地，其按重量份数，所述龙泉青瓷泥料还包括70-73份龙泉青瓷胎体干粉、25-29份水。水含量控制在25-29份，使得泥料软硬适宜，易于成型，同时也有利于锂皂石发挥较佳的改性作用。

进一步地，所述锂皂石为1-2份，使得胎体的强度和吸水率达到较优的效果。

进一步地，所述锂皂石为1.5-2份，胎体抗弯强度最优，并能够利用3D打印技术成功打印出完整的悬垂表现标准模型。

进一步地，所述水含量为27份。含水量27%的龙泉青瓷胎体泥料流动性、成型能力较佳，更适于用于流变性能测试以及3D打印直写成型。