[发明专利]一种光固化用陶瓷浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光固化用陶瓷浆料及其制备方法，该浆料通过控制主要陶瓷浆料和分散剂、单体及光引发剂的含量，制备出高固相含量的光固化用陶瓷浆料，其中分散剂，能够使固体在液体中的分散性更好，使得主要陶瓷浆料在单体中的分散更加均匀，单体选择具有不同功能和反应效率的自由基型光敏树脂和阳离子型光敏树脂的混合物，其中六氢邻苯二甲酸二缩水甘油醚能够使最终制备出的光固化用陶瓷浆料不易变形，1,6己二醇二丙烯酸酯能够使单体的粘稠度，适合陶瓷粉末均匀的分散在单体中，提高浆料的固相含量，双季戊四醇六丙烯酸酯能够增加反应效率；通过单体中各个物质的选择，保障制备出的陶瓷浆料同时具有高的固相含量、高反应效率和高打印精度。

【技术领域】

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种光固化用陶瓷浆料及其制备方法。

【背景技术】

增材制造技术至今有30多年的发展，其成型技术包括熔融沉积成型技术、激光烧结/熔覆技术和光固化成型技术等，具有成型速度快，精度高，可快速完成复杂零件制造等一系列优点。光固化成型是指以液态光敏树脂为原料，紫外光源按照一定扫描路径逐层扫描固化树脂，直至打印完成。其打印精度高，技术成熟，是目前发展较好且较有前景的一种增材制造技术。氧化铝陶瓷具有优越的绝缘性，抗腐蚀性和化学稳定性，且强度高，硬度大，耐磨性能极好，在生物医疗，机械电子，化工及建筑等方面具有极大的应用前景。

氧化铝陶瓷传统的生产方法有模压成型，等静压成型，注浆成型，凝胶注模成型，热压注成型等。然而不同程度上的存在工序复杂，工期长，模具磨损大等缺点，难以实现复杂零件的设计要求。光固化技术通过材料逐渐累加的方法，自下而上、逐层打印，实现实体零件的生产制造，无需模具，所生产的零部件，不仅精度高，工艺简单，与传统制造工艺相比，还具有成本低、周期短、成型多样化等特点，是一种具有更高成型精度的氧化铝陶瓷成型方法。

光固化用陶瓷浆料的配置是实现氧化铝陶瓷光固化增材制造成型的关键技术之一。陶瓷打印成品的烧结性能与陶瓷浆料的固相含量密切相关，浆料固相含量越高，其烧结性能越好。而高的固相含量，其分散性一般越差，粘度越高，成型越困难。因此，如何制备具有较高固相含量和较低粘度的陶瓷浆料是实现陶瓷光固化打印的重要指标。

申请号为201711047163.5的专利文件公开了一种用于光固化技术的氧化铝浆料，该浆料由以下组分组成：Al₂O₃粉末、烧结助剂含量为Al₂O₃粉末质量0.05％～5％，分散剂含量为Al₂O₃粉末质量1.0％～2.0％，相容剂含量为Al₂O₃粉末质量0.75％～1.25％，单体含量为Al₂O₃粉末质量25％～30％，含量为单体质量0.75％～1.25％的光引发剂。该成分中Al₂O₃浆料固相含量为48～52vol％，其固相含量较低，容易在后续的脱脂烧结等过程中出现开裂变形等问题；制备过程包括球磨、混合，球磨搅拌等工序，球磨过程较为复杂，使得该方法的技术方案步骤繁琐，且制备周期较长，不利于大批量生产。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种光固化用陶瓷浆料及其制备方法。该制备方法通过将单体选择不同的材料，保障氧化铝陶瓷浆料同时具有高的固相含量、高反应效率和高打印精度。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种光固化用陶瓷浆料，包括陶瓷粉末、分散剂、单体和光引发剂；分散剂质量为陶瓷粉末质量的1.0％～2.5％，陶瓷粉末的体积占陶瓷粉末和单体体积之和的56％～60％；所述单体为六氢邻苯二甲酸二缩水甘油醚、1,6己二醇二丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯的混合物。

本发明的进一步改进在于：