[发明专利]一种3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法

权利要求书

1.一种3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法，其特征在于它是按以下步骤进行：

一、称取：

按质量份数称取4份～8份溶剂、1份分散剂、0.5份～1份表面活性剂、0.5份～1份粘结剂、4份～5份稀释剂、2份～4份触变剂、70份～80份氧化铝粉体、8份～10份玻璃粉体及500份无水乙醇；

步骤一中所述的溶剂为松油醇；步骤一中所述的分散剂为埃夫卡110；步骤一中所述的表面活性剂为曲拉通；步骤一中所述的粘结剂为乙基纤维素或聚乙烯醇缩丁醛；步骤一中所述的稀释剂为N-乙基吡咯烷酮或稀释剂4300；步骤一中所述的触变剂为蓖麻油；

二、有机胶体制备：

将4份～8份溶剂、1份分散剂及0.5份～1份表面活性剂混合并搅拌均匀，然后加入0.5份～1份粘结剂，并在温度为50℃～90℃的条件下，加热搅拌2h～4.5h，再使用真空脱泡搅拌混合均匀，然后加入4份～5份稀释剂与2份～4份触变剂，使用真空脱泡搅拌均匀，得到有机胶体；

三、氧化铝粉与陶瓷玻璃粉的混合：

将70份～80份氧化铝粉体与8份～10份玻璃粉体置于500份无水乙醇中，利用高度乳化机分散均匀后干燥，最后研磨5h～12h，得到氧化铝粉体与玻璃粉体的混合物；

所述的氧化铝粉体与玻璃粉体的混合物粒径小于10微米；

四、制备浆料：

向有机胶体中加入氧化铝粉体与玻璃粉体的混合物，使用真空脱泡搅拌机混合均匀，得到浆料；

五、加热3D打印：

将浆料置于直写式3D打印机针筒中，将针筒加热至温度为50℃～150℃，在针筒温度为50℃～150℃及打印速度为0.1mm/s～100mm/s的条件下进行打印，且在打印过程中以0.1m/s～0.5m/s的风速对挤出的浆料进行降温处理，得到3D打印坯体；

所述的直写式3D打印机针筒直径为0.15mm～0.4mm；

六、干燥、排胶及烧结：

在温度为100℃～150℃的条件下，将3D打印坯体进行加热干燥5h～12h，再以升温速度为5℃/min～10℃/min，将温度升温至200℃～250℃，然后在温度为200℃～250℃的条件下，保温排胶1h～2h，再以升温速度为5℃/min～10℃/min，将温度升温至300℃～400℃，然后在温度为300℃～400℃的条件下，保温排胶1h～3h，再以升温速度为5℃/min～10℃/min，将温度升温至400℃～500℃，然后在温度为400℃～500℃的条件下，保温排胶1h～5h，再以升温速度为5℃/min～10℃/min，将温度升温至500℃～600℃，然后在温度为500℃～600℃的条件下，保温排胶1h～5h，再以升温速度为5℃/min～10℃/min，将温度升温至600℃～700℃，然后在温度为600℃～700℃的条件下，保温排胶2h～5h，最后以升温速度为5℃/min～10℃/min，将温度升温至800℃～1300℃，在温度为800℃～1300℃的条件下，保温3h～5h，即完成3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法，其特征在于步骤一中所述的氧化铝粉体为粒径为200nm～10μm的球状颗粒；步骤一中所述的玻璃粉体为粒径为500nm～10μm的球状颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法，其特征在于步骤二中所述的真空脱泡搅拌混合均匀具体为在真空脱泡搅拌转速为500r/min～2000r/min及真空度为30kPa～50kPa的条件下，真空脱泡搅拌5min～20min。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法，其特征在于步骤三中所述的利用高度乳化机分散均匀具体为在分散转速为10000r/min～50000r/min的条件下，分散10min～60min。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印高固相含量低温共烧氧化铝陶瓷复杂结构的方法，其特征在于步骤三中所述的干燥具体为在干燥温度为50℃～100℃的条件下，干燥12h～48h。