[发明专利]构造打印的陶瓷物体的方法和通过其构造的陶瓷物体

说明书

一种构造打印的陶瓷物体的系统和方法，该方法包括以下步骤：挤出物质以产生3D打印的弹性物体；将3D打印的弹性物体变形为复杂结构，以形成打印的弹性弯折物体；以及将打印的弹性弯折物体转变成上述打印的陶瓷弯折物体。

技术领域

本发明涉及陶瓷结构的打印。特别地，本发明的实施方式涉及使用聚合物来打印的可变形物体。陶瓷结构的特定实施方式以使得物体的变形借助于该材料的特性而发生的方式打印。

背景技术

目前大多数手机背板都是由金属制成的。用作手机背板时，陶瓷材料比金属具有一些优势。陶瓷通常可通过光泽的外观和细腻的质感而获得更好的视觉和触觉体验。由于更好的机械和热性能(诸如更高的硬度和强度，更高的热稳定性)，陶瓷也具有更好的抗变形性。此外，陶瓷在电磁信号传输中的优异性能可满足5G时代的要求。这些上述特性以及其他优异特性(例如耐腐蚀性和低密度等)使陶瓷手机背板成为一个值得关注的优越话题。

然而，由于极高的熔化温度，陶瓷通常难以铸造或加工，这阻碍了陶瓷手机背板的发展，特别是对于弯曲的手机背板。

本发明正是在这种背景技术下被开发的。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种构造打印的陶瓷物体的方法，该方法包括以下步骤：

－A、挤出物质以产生3D打印的弹性物体；

－B、将3D打印的弹性物体变形为复杂结构，以形成打印的弹性弯折物体；以及

－C、将打印的弹性弯折物体转变成上述打印的陶瓷弯折物体。

在一个实施方式中，产生的3D打印的弹性物体包括平面表面。

在一个实施方式中，步骤B还包括步骤B1：弯曲3D打印的弹性物体以向平面表面引入曲率半径。

在一个实施方式中，打印的陶瓷弯折物体包括弯曲表面。

在一个实施方式中，该方法还包括在步骤A之后的步骤A1：固化3D打印的弹性物体以在步骤C中操纵弹性体到陶瓷的转变的程度。

在一个实施方式中，物质通过喷嘴挤出。

在一个实施方式中，物质包括油墨。

在一个实施方式中，油墨包括颗粒和聚合物。

在一个实施方式中，弹性体到陶瓷的转变在真空中或在惰性气氛下通过热解发生。

在一个实施方式中，弹性体到陶瓷的转变的加热温度在400℃至2000℃的范围內。

在一个实施方式中，油墨由颗粒在聚合物中的均匀分布形成。

在一个实施方式中，油墨中颗粒的重量百分比在约1％至约90％的范围內。

在一个实施方式中，油墨中聚合物的重量百分比在约10％至约99％的范围內。

在一个实施方式中，聚合物包括以下組中的至少一种：硅橡胶、硅树脂、弹性体和水凝胶。

在一个实施方式中，颗粒包括以下組中的至少一种：二氧化锆颗粒、二氧化锆纳米颗粒、氧化铁、氧化铜、氧化金、氧化钴、氧化铬、氧化铋、氧化锰、氧化锑、氧化钙颗粒、氧化铝颗粒、二氧化钛颗粒、氧化铟颗粒、氧化锌颗粒、二氧化硅颗粒、氮化铝颗粒、硅酸钙颗粒、碳化硅颗粒、聚合物颗粒、金属颗粒、炭黑颗粒、石墨烯颗粒、石墨颗粒、金刚石颗粒和耐火材料。

在一个实施方式中，弹性物体的变形受到具有预定曲率半径的耐高温物体的限制。

在一个实施方式中，3D打印的陶瓷物体和打印的陶瓷弯折物体中的每一个包括100μm或更大的尺寸。

在一个方面，本发明提供了一种通过本发明的方法构造的陶瓷物体。