[发明专利]一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法

权利要求书

1.一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法包括：

根据多孔陶瓷载体的预设要求，获取多孔陶瓷载体的宏观结构模形，确定堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构；

确定堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状和结构，根据通孔的基本参数以及排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率；

根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件；

将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件；

将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放入烧结炉，根据脱脂烧结程序升温到预设温度后进行高温烧脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。

2.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件具体包括：

根据堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的数据要求，将通孔的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积、通孔率之间的关系进行综合对比分析；

利用规则或不规则几何形状以及常规平行或异形交叉通孔确定堇青石多孔陶瓷载体的微观结构；

完成堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化布局，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件。

3.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件具体包括:

将三维数据模型文件转换为光固化3D打印系统可识别的文件，并导入到光固化3D打印系统中；

以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，根据液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质，确定曝光时间、浆料静置时间、单层打印厚度以及分离速度从而制定3D打印工艺；

采用分层光固化成型方式制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体部件，并将得到的载体部件冲洗干净，去除表面未固化的浆料以及支撑材料，得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。

4.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状包括：圆形、方形以及正六边形。

5.根据权利要求4所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述堇青石多孔陶瓷载体的通孔结构包括：常规单一方向平行式贯穿通孔或者异形互相成角度交叉通孔。

6.根据权利要求5所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，当通孔为正六边形且单一方向平行式贯穿通孔时，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率通过如下公式得出：

其中ρ为孔密度，单位为孔/mm²，e为孔间距；

A＝4(e-a)/e²，其中，A为比表面积，单位为mm²/mm³，a为孔壁厚，e为孔间距；

τ＝(e-a)²/e²，其中，τ为通孔率(％)，a为孔壁厚，e为孔间距。

7.根据权利要求3所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，光固化成型方式包括：立体光固化工艺SLA或者数字光处理面曝光光固化工艺DLP。

8.根据权利要求3所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质包括：透射深度、临界曝光值以及粘度。

9.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，所述脱脂烧结程序根据材料的热失重曲线制定。

10.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构包括：圆柱形、长方体形以及三角柱型。