[发明专利]一种3D打印用陶瓷粉末材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印用陶瓷粉末材料的制备方法，涉及3D打印使用材料技术领域；本发明3D打印用陶瓷粉末材料的制备方法为：浆料制备、粉料制备、氢化处理、气流磨粉、等静压提高密度、烧制、烧结；本发明方法制备的3D打印用陶瓷粉末材料成分控制精、致密度高、球形度好、颗粒尺寸小且粒度分布范围窄、分散性好、流动性好等特性；且原料安全无毒，添加分散剂更有利于陶瓷粉末材料分散性，使打印出的产品表面更光洁、细腻。

技术领域：

本发明涉及3D打印使用材料相关技术领域，具体涉及一种3D打印用陶瓷粉末材料的制备方法。

背景技术：

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。

虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印，但实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。研究者们在多材料打印上已经取得了一定的进展，但除非这些进展达到成熟并有效，否则材料依然会是3D打印的一大障碍。

发明内容：

本发明针对上述3D打印中使用存在问题，所用陶瓷粉末材料具有成分控制精、致密度高、球形度好、颗粒尺寸小且粒度分布范围窄、分散性好、流动性好等特性。本发明提供一种3D打印用陶瓷粉末材料。

使用本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种3D打印用陶瓷粉末材料，所述3D打印用陶瓷粉末材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钠石、氧化锌、祁门高岭土、氧化锌、改性方解石混合磨碎成细粉，将细粉混入拌料并置于玻璃器皿中密封，然后将玻璃器皿置于阳光下曝晒；

(2)取出玻璃器皿中物料并干燥，然后与石棉粉、有机铋抗氧剂、二硼化锆、马铃薯淀粉醚、玄武岩纤维、分散剂混合并磨碎成混合料，然后加入混合料重量35.5％-40.5％的水将混合料拌匀成浆料；

(3)将步骤2制成的浆料中加入石膏晶须、硅酮胶、聚羟基烷酸酯、环氧乙烯基酯树脂、膨润土、碳酸锶，加热50-80℃搅拌均匀，后进行氢化处理：装料、抽真空、吸氢、氢碎、脱氢、冷却出炉；得到0.5mm以下粉料；

(4)将步骤3制成的粉料加入到气流磨，进行制粉加工，得到2～3um的粉料；

(5)将步骤4制成的粉料经装模、充磁、加压得到坯料，再经等静压提高密度；

(6)将步骤5等静压后浆料投入炉内烧制，此时烧制温度为200-400℃，烧制10分钟后将浆料取出置于密闭容器内并用200℃二氧化碳气体对密闭容器内加压至1.2-1.6MPa，然后保压10分钟，继续将浆料放入炉内烧制，此时烧制温度为300-500℃，30分钟后取出浆料再继续烧制1小时，此时烧制温度为500-600℃，取出浆料送入风冷机内在2h内将浆料风冷至常温；