[发明专利]一种钇稳定氧化锆陶瓷浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种钇稳定氧化锆陶瓷浆料及其制备方法和应用。所述方法为：将分散剂溶解在有机溶剂中，然后加入钇稳定氧化锆粉体并搅拌均匀，得到钇稳定氧化锆分散液；将钇稳定氧化锆分散液进行干燥、研磨和过筛，得到分散剂包覆的改性钇稳定氧化锆粉体；将所述改性钇稳定氧化锆粉体分成多份，然后依次加入光敏树脂中且在每加入一份改性钇稳定氧化锆粉体之后进行超声搅拌，得到预混钇稳定氧化锆陶瓷浆料；最后，通过三辊研磨机进行分散，制得钇稳定氧化锆陶瓷浆料。本发明方法可以使制备的陶瓷浆料具有高固含量，且粉体分散均匀，分散性好，浆料不易团聚，不易沉降，浆料稳定性好，非常适合应用于光固化3D打印中。

技术领域

本发明属于光固化3D打印陶瓷浆料制备技术领域，具体涉及一种钇稳定氧化锆陶瓷浆料及其制备方法和应用。

背景技术

钇稳定氧化锆陶瓷因其耐高温、耐磨性和耐化学腐蚀性等优点，在材料领域备受青睐。但是传统成型方式不能满足其在高端精细陶瓷领域的应用要求，光固化3D打印技术作为一种新型陶瓷成型技术，在制造复杂结构陶瓷零部件方面具有巨大的潜力。与传统陶瓷材料成型方式相比，光固化3D打印陶瓷具有无需模具、节约原料、缩短制造周期、结构设计灵活等诸多优点。利用这一新技术可以更好发挥氧化锆陶瓷的优异性能，且使氧化锆陶瓷的应用领域更加广泛。

目前对于陶瓷光固化成型工艺的研究仍不够成熟，近年来国内外大量的研究学者已经发现为了制备高致密性、低收缩率陶瓷零件，陶瓷浆料必须具有高固含量。但是在光敏树脂体系中加入大量的精细纳米陶瓷粉体会造成浆料体系粘度增大，浆料中粉体难以分散均匀，浆料易团聚，易沉降，不稳定等问题。从而造成光固化3D打印过程中出现坯体突然断裂，团聚颗粒物刮伤离型膜，打印坯体内部有缺陷等问题。

综上，非常有必要提供一种粉体分散均匀，浆料不易团聚，不易沉降，稳定性好的钇稳定氧化锆陶瓷浆料及其制备方法和应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的光固化陶瓷浆料制备时粉体难以分散均匀、浆料易团聚、易沉降、不稳定等一个或者多个技术问题，本发明提供了一种钇稳定氧化锆陶瓷浆料及其制备方法和应用。

本发明在第一方面提供了一种钇稳定氧化锆陶瓷浆料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将分散剂溶解在有机溶剂中，得到分散液，然后往所述分散液中加入钇稳定氧化锆粉体并搅拌均匀，得到钇稳定氧化锆分散液；

(2)将所述钇稳定氧化锆分散液依次进行干燥、研磨和过筛，得到分散剂包覆的改性钇稳定氧化锆粉体；

(3)将单体、低聚物和光引发剂混合均匀，得到光敏树脂；

(4)将所述分散剂包覆的改性钇稳定氧化锆粉体分成多份，然后将多份所述改性钇稳定氧化锆粉体依次加入所述光敏树脂中且在每加入一份所述改性钇稳定氧化锆粉体之后进行超声搅拌，得到预混钇稳定氧化锆陶瓷浆料；

(5)将所述预混钇稳定氧化锆陶瓷浆料通过三辊研磨机进行分散，制得钇稳定氧化锆陶瓷浆料。

优选地，在步骤(1)中：所述分散剂与所述有机溶剂的用量比为(1～6)g：100mL；和/或所述分散剂与所述钇稳定氧化锆粉体的质量比为(1～6)：100。

优选地，在步骤(1)中：所述搅拌为磁力搅拌，所述搅拌的转速为200～800r/min，所述搅拌的时间为2～10h。

优选地，所述改性钇稳定氧化锆粉体与所述光敏树脂的质量比为100：(10～40)。

优选地，所述三辊研磨机的间隙比为3:2，通过三辊研磨机进行分散的转速为100～300r/min，通过三辊研磨机进行分散的时间为2～6h。