[发明专利]一种特殊复杂结构石英陶瓷的制备方法

说明书

本发明涉及了一种特殊复杂结构石英陶瓷的制备方法。本发明方法的步骤为：配制以熔融石英粉为原料的高固相含量浆料；运用光固化成型工艺设计、成型所需要特殊复杂结构石英陶瓷相对应的树脂结构；将高固相含量熔融石英浆料注入树脂结构，密实处理，自然晾干，得到坯体；坯体再经烘干、脱脂、烧结，得到所设计的特殊复杂结构石英陶瓷。本发明工艺简单，可以较容易的制备结构特殊复杂的石英陶瓷。

技术领域

本发明涉及一种石英陶瓷的制备方法，尤其是涉及特殊复杂结构石英陶瓷的制备方法。

背景技术

目前，工业上陶瓷成型加工根据加工方式的不同可分模具成型烧结加工和机械成型加工。模具成型烧结加工是将陶瓷粉料按一定的配方比例配料后模具成型再烧结定型，使其达到既定型外形和性能参数要求，特点是生产效率高、价格低、可大批量生产，因不同结构、性能要求的陶瓷材料要采用不同的模具成型方式和烧结方式，所以工艺较复杂且生产周期较长。 机械成型加工是在陶瓷料胚上使用特殊刀具进行精密的机械加工，是陶瓷产品的二次加工，是机加工行业里一种特殊加工，特点是外观和精度等级较高，但生产效率低，生产成本较高。

随着现代工业对复杂陶瓷零件的要求越来越高，如何制造复杂结构陶瓷零件已成为了一个亟待解决的重要问题。3D打印技术可以无需模具制造各类复杂结构零件，已经被成功应用于制造复杂结构的金属和有机零件。近年来，3D打印技术已应用于陶瓷制造。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种特殊复杂结构石英陶瓷的制备方法，解决复杂结构石英陶瓷的制造难题。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种特殊复杂结构石英陶瓷的制备方法，有如下步骤：

（1）以熔融石英粉为原料，以有机溶剂为粘结剂，通过真空搅拌，配制70-80vol%高固相含量的熔融石英浆料；

（2）设计特殊复杂结构石英陶瓷所需要的树脂结构，以聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、己二醇丙烯酸酯中一种或几种为树脂原料，光固化成型制备设计的树脂结构；

（3）70-80vol%高固相含量熔融石英浆料注入树脂结构，密实处理，晾干，得到坯体；

（4）坯体经微波烘干，中温脱脂，高温烧结，制得特殊复杂结构石英陶瓷。

本发明的有益效果为：以熔融石英粉为原料，以有机溶剂为粘结剂配制高固相含量的熔融石英浆料，具有流动性的同时保证干燥烧结过程不变形；采用光固化3D成型技术制备复杂结构树脂模具，能够很好地满足复杂结构陶瓷零件的需要，且快速高效。本发明综合光固化3D成型技术和浇注成型技术，具有成型快、尺寸精度较高等优点。

具体实施方式

现进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施案例1：齿轮状石英陶瓷

（1）以纯度大于99.99%、最大粒径≤75um，D₅₀ 35um熔融石英粉为原料，以聚乙二醇溶液为粘结剂，通过真空搅拌，配制70vol%高固相含量的熔融石英浆料；

（2）设计特殊复杂结构石英陶瓷所需要的齿轮状树脂结构，以己二醇丙烯酸酯为树脂原料，光固化成型制备设计的齿轮状结构模具；

（3）70vol%高固相含量熔融石英浆料注入己二醇丙烯酸酯齿轮状树脂结构，超声振动密实处理，晾干，得到坯体；

（4）坯体经微波120℃、30分钟烘干，500℃、120分钟脱脂，1150℃、120分钟高温烧结，制得齿轮状石英陶瓷。

实施案例2：树枝状石英陶瓷

（1）以纯度大于99.99%、最大粒径≤75um，D₅₀ 30um熔融石英粉为原料，以聚乙二醇溶液为粘结剂，通过真空搅拌，配制75vol%高固相含量的熔融石英浆料；