[发明专利]一种用于3D打印的自发热固化陶瓷浆料及其制备方法

说明书

本发明属于3D打印技术领域。本发明公开了一种用于3D打印的自发热固化陶瓷浆料，其由由木岱瓷土、高岭土、氧化铝、氧化锆、氧化硅、碱激发剂、表面活性剂和有机溶剂等原料制得；本发明还公开了一种用于3D打印的自发热固化陶瓷浆料的制备方法，其包括原料粉碎、表面改性、配料等步骤。本发明中的陶瓷浆料可以用于3D打印制备陶瓷产品；本发明中的陶瓷浆料在3D打印成型后能够在较短的时间内快速获得相应的强度；本发明中的陶瓷浆料中不含有聚合物及高温分解成分，在后续烧结过程中无需进行排胶等处理，能够提高烧结效率，改善烧结品质。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种用于3D打印的自发热热固化陶瓷浆料及其制备方法。

背景技术

陶瓷是一种具有悠久历史的制品，其被广泛地应用于世界各国人民的日常生活中。传统陶瓷的成型方法主要是注浆、拉坯和模压等方法，但是这些成型方法对于结构相对较复杂的陶瓷品，就难以实现复杂结构陶瓷的成型，对于结构复杂但体壁更薄的陶瓷品就更难以实现。

3D打印成型技术，即增材制造技术，是一种融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有，使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。

将3D打印技术应用到陶瓷成型工艺上，可以实现复杂结构陶瓷制品的成型，特别是可以获得一系列结构复杂的陶瓷艺术品；但是由于陶瓷制品的原料是无机原料，如果在打印阶段直接烧结，无机原料的烧结反应温度过高，3D打印过程中虽然可以采用激光进行烧结，但是其成本较高，而且激光烧结后难以对成型后的产品进行表面修饰，产品质量相对较低；如果在打印阶段采用向陶瓷原料中添加粘结剂的方法，坯体在烧结过程中需要预先排出粘结剂，在高温下粘结剂分解产生气体，容易对坯体的强度和坯体本身产生不良影响，甚至损坏坯体；因此需要一套能够使得陶瓷材料3D打印后能够快速获得一定强度的陶瓷3D打印方法，并在成坯后在采用传统的烧结工艺进行进一步的烧结成型。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种能够快速成型并在成型后利用其自发热固化特性快速获得强度的3D打印用陶瓷浆料；

本发明还提供了一种用于3D打印的自发热固化陶瓷浆料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于3D打印的自发热固化陶瓷浆料，由以下重量份的原料组成：

木岱瓷土35～40份，高岭土10～15份，氧化铝20～24份，氧化锆13～18份，氧化硅8～13份，碱激发剂7～12份，表面活性剂4～6份，有机溶剂45～75份。