[发明专利]基于光固化成型技术制备高孔隙率h-BN基陶瓷材料的方法

权利要求书

1.基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤一，按体积分数称取HDDA、THFA、UDPA、PUA、正辛醇，HDDA、THFA、UDPA、PUA、正辛醇的比例为10－20％：15－25％：15－25％：25－35％：10－20％，混合后得到预混液，按质量分数称取包括h－BN陶瓷颗粒和烧结助剂的陶瓷原料加入到预混液中，经混合后得到陶瓷浆料；

步骤二，将陶瓷浆料放置在3D打印机平台上，转动3D打印机平台使陶瓷浆料经过刮刀后形成平整的浆料膜，将所需的陶瓷形状模型通过计算机切片处理后输出，降下3D打印机平台，用紫外光对浆料膜进行固化处理，得到单层固化厚度介于10－30μm之间的陶瓷坯体，光固化处理过程中利用计算机软件对每一层需要固化的形状进行控制；

步骤三，当步骤二中的陶瓷坯体固化完成后，升起3D打印机平台，重复步骤二，直至获得需要的陶瓷坯体；

步骤四，将步骤三中固化的陶瓷坯体取下并进行升温脱脂，得到陶瓷基复合材料的坯体；

步骤五，对步骤四中的陶瓷基复合材料的坯体进行气压烧结，烧结条件为3－3.5MPa氮气条件下，在1750℃－1850℃保温1－2h，得到高孔隙率h－BN基陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤一中，陶瓷颗粒的质量分数为陶瓷浆料的40－60％。

3.根据权利要求2所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤一中，h－BN陶瓷颗粒的平均粒径为1100－1300nm。

4.根据权利要求1－3任一项所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤一中的烧结助剂包括氧化铝、二氧化硅、氧化钇中的两种。

5.根据权利要求4所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，氧化铝、二氧化硅、氧化钇的粒径分别为800－950nm、500－700nm、600－800nm。

6.根据权利要求1－3任一项所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤一中，HDDA：THFA：UDPA：PUA：正辛醇的比例为15％：20％：20％：30％：15％。

7.根据权利要求1－3任一项所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤二中，先将步骤一中的陶瓷浆料放入超声波分散机中进行超声分散20－30分钟，将超声分散后的陶瓷浆料放入到塑料罐中，以350－400r/min的转速球磨1.5－2h，再将陶瓷浆料放置在3D打印机平台上。

8.根据权利要求1－3任一项所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤二中，用紫外光以40－60mJ/cm²的能量密度进行固化处理10－20s，得到单层的陶瓷坯体。

9.根据权利要求1－3任一项所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤四中，将步骤三中固化后的陶瓷坯体取下后在真空条件下以1－2℃/min升温至600℃，保温150－180min，其中每隔100℃保温30－60min进行真空脱脂；再在空气条件下以1－2℃/min升温至750℃，保温150－180min，其中每隔100℃保温30－60min进行空气脱脂，即得到脱脂后的h－BN基陶瓷材料的坯体。

10.根据权利要求1－3任一项所述的基于光固化成型技术制备高孔隙率h－BN基陶瓷材料的方法，其特征在于，步骤五中，对脱脂后的陶瓷材料坯体进行气压烧结的烧结条件为3－3.5MPa氮气条件下，在1800℃保温1h。