[发明专利]一种3D打印高热导氮化硅陶瓷材料与制品

说明书

本发明公开了一种3D打印高热导氮化硅陶瓷材料，由包括以下重量份的原料制成：氮化硅陶瓷粉体100～120份、碳化硅纤维17～22份、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35～44份、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯24～30份、四(3‑巯基丙酸)季戊四醇酯9～12份、光引发剂0.18～0.24份、阻聚剂0.020～0.025份、分散剂4～6份、消泡剂3.5～4.5份。本发明的3D打印高热导氮化硅陶瓷材料的导热系数高，导热性能优异；拉伸强度高，断裂伸长率适中，力学性能等综合性能好。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印高热导氮化硅陶瓷材料与制品。

背景技术

作为未来陶瓷3D打印技术的重要发展趋势之一，基于立体光刻原理的陶瓷SLA(Stereo Lithography Appearance)3D打印技术具有成型质量高、制备零件尺寸范围大、致密度接近理想值等优势。

SLA成型技术是以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光，按零件气维CAD模型的各分层截面信息，在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而同化，形成零件的l个薄层。1层同化完成后，工作台下移1个层厚的距离，然后在原先罔化好的树脂表面再敷上1层新的液态树脂，再次扫描固化。依此不断循环，层层叠加，直至得到兰维实体模型。

SLA-3D打印过程一般可以分为3步：

1)3维模型的分层数据处理，通过特殊软件将零件3维模型处理为STL等打印设备可识别格式文本并进行添加支撑、分层等处理；

2)陶瓷原料均匀铺设在打印机工作台上，紫外激光根据零件分层数据进行选择性光固化，然后继续铺设原料、打印直至陶瓷坯体成形完毕；

3)陶瓷坯体进行脱脂、烧结后处理，最终得到所需陶瓷零件。

在SLA-3D打印陶瓷过程中，陶瓷膏料的组分、粘度等属性都直接影响步骤2)实施的精确性，最终影响陶瓷3D打印零件的性能，在整个3D打印流程中占据重要地位。

但是，目前所使用的3D打印陶瓷材料还存在以下问题：

1、3D打印工艺得到的产品导热系数小，导热性能差；拉伸强度低，断裂伸长率小，力学性能等综合性能差；

2、成型速度受限，成型复杂形状的制品时，尺寸精度偏低；

3、3D打印工艺得到的产品的质量稳定较差，容易出现不良品。

基于上述情况，本发明提出了一种3D打印高热导氮化硅陶瓷材料与制品，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印高热导氮化硅陶瓷材料与制品。本发明的3D打印高热导氮化硅陶瓷材料通过精选高导热陶瓷煲3D打印高热导氮化硅陶瓷材料的原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的氮化硅陶瓷粉体、碳化硅纤维、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、光引发剂、阻聚剂、分散剂和消泡剂，提升产品的质量稳定性，减少了不良品的出现，制得的高导热陶瓷煲3D打印高热导氮化硅陶瓷材料导热系数高，导热性能优异；拉伸强度高，断裂伸长率适中，力学性能等综合性能好。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种3D打印高热导氮化硅陶瓷材料，由包括以下重量份的原料制成：

氮化硅陶瓷粉体100～120份、

碳化硅纤维17～22份、

乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35～44份、

脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯24～30份、

四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯9～12份、