[发明专利]一种陶瓷构件的3D冷冻打印方法

权利要求书

1.一种陶瓷构件的3D冷冻打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将陶瓷粉体、硅溶胶、聚乙二醇和聚乙烯醇进行球磨，得到陶瓷料浆；

(2)将3D打印装置的打印空腔冷却至零下10℃到零下60℃，然后采用步骤(1)得到的陶瓷料浆进行打印，从喷嘴挤出的湿泥料粘接在打印底板上，形成第一层泥料；持续进行打印，从喷嘴挤出的湿泥料在第一层泥料上继续形成第二层泥料、第三层泥料，······，第N层泥料；形成的泥料层逐渐融合，当打印至4-10层时，泥料层内部以及层间逐渐冷冻固化，得到生坯；通过液氮制冷对打印空腔进行冷却；

(3)将步骤(2)打印后得到的生坯进行冷冻干燥，再进行加热、烧结，得到所述陶瓷构件；

所述陶瓷粉体选自氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮化铝、氧化锆、碳化硅中的任一种或多种；所述陶瓷粉体的粒径具有如下的级配：小于200nm的粉体占3-5％，200nm-1.0μm的粉体占10-15％，1-10μm的粉体占30-40％，10-30μm的粉体占20-30％，大于30μm的粉体占10-20％；

所述硅溶胶为固含量为15-30％的酸性硅溶胶；所述硅溶胶的质量为所述陶瓷粉体的质量的25-50％；

所述聚乙二醇的质量为所述陶瓷粉体质量的0.5-3％；

所述聚乙烯醇的质量为所述陶瓷粉体质量的1-3％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷料浆为固含量55-75％的陶瓷料浆。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在零下2℃到零下5℃的温度条件和真空度为0.02-0.09MPa的压力条件下进行所述冷冻干燥；冷冻干燥时间为5-15h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在50-80℃的温度条件下进行所述加热；加热时间为3-6h。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在1200-1700℃的温度条件下进行所述烧结。