[发明专利]一种3D打印用陶瓷浆料的制备方法及其3D打印成型方法

权利要求书

1.一种3D打印用陶瓷浆料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)取丙烯酰胺、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺溶于去离子水中，使丙烯酰胺和N,N’-亚甲基二丙烯酰胺的总质量与水的质量比为1：3～1：2，搅拌使丙烯酰胺和N,N’-亚甲基二丙烯酰胺溶解在水中；

2)按上述配制的溶液质量的0.5％～1％称取无水柠檬酸作为分散剂，加入上述溶液中；

3)采用聚异丁烯调节溶液的pH至5.5～6.5；

4)取陶瓷粉体，分次加入步骤3)调节好的水溶液中，形成固相含量为30％～50％体积分数的初步浆料；其陶瓷粉体为ZrO₂/Al₂O₃/SiC/羟基磷灰石中一种或多种混合物，粉体粒径在40～400nm；

5)将初步浆料置于球磨机上60～80r/min球磨2～3h；

6)按步骤1)中水的用量，取水质量3％～4％的PVA置于球磨好的初步浆料中，搅拌均匀；

7)按步骤1)中水的用量，取水质量0.4～0.6％的聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮，使得聚乙二醇与聚乙烯吡咯烷酮之间的比例为1：3～1：2，接步骤6)之后置于浆料中；

8)按每1g浆料添加1～2mg光引发剂的比例，称取相应质量的光引发剂加入步骤步骤7)所得浆料中；

9)球磨8～10h，即得到所需的陶瓷浆料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中丙烯酰胺和N,N’-亚甲基二丙烯酰胺的比例为质量比17：3～18：2。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤8)的光引发剂为安息香二甲醚。

4.一种根据权利要求1制备的陶瓷浆料的3D打印成型方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制备陶瓷浆料；

2)3d打印零件模型的建立；

3)3d打印零件实体；

4)脱水：将打印好的零件放入烘箱中，35～45℃下烘干4～6小时；

5)排脂：将脱完水的零件置于气氛炉内，在氮气氛围下，使零件缓慢升温至650～750℃，并保温8～10小时；

6)脱碳：将排完脂的零件在空气氛围下，先升温至500～550℃保温1～2小时，再升至750～850℃保温0.5～1.5小时；

7)烧结：将脱碳后的零件在空气氛围下升温至1500～1600℃保温2～3小时，零件随炉冷却至室温，取出零件。

5.根据权利要求4所述的3D打印成型方法，其特征在于：所述步骤2)3d打印零件模型的建立包括：

2.1)利用3d建模软件，按需求设计相应的零件模型；

2.2)对零件进行切片分层处理，设计出模型每层激光扫描的合理路径。

6.根据权利要求4所述的3D打印成型方法，其特征在于：所述步骤4)的脱水是在40℃下烘干4～6小时。

7.根据权利要求4所述的3D打印成型方法，其特征在于：所述步骤5)的排脂是将零件升温至700℃。

8.根据权利要求4所述的3D打印成型方法，其特征在于：所述步骤6)的脱碳是先升温至500～550℃保温1～2小时，再升至800℃保温1小时。