[发明专利]一种高强高致密性的陶瓷材料的制备方法

权利要求书

1.一种高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）球墨：将氧化锆粉体、纳米氮化钛粉体、钛粉体、氧化锌粉体放入球磨机进行球磨，球磨时间为10-12h，球磨转速300-350r/min，球磨完成后，取出烘干，得到混合粉体；

（2）造粒：将上述混合粉体与有机粘结剂在双辊混炼机上混合30-45min, 混合温度为130-140℃, 然后冷却破碎至 1-2mm, 得到3D打印用混合料；

（3）3D打印：将上述3D打印用混合料放入螺杆挤出 FDM 打印机进行3D打印，得到初打印坯体；将上述初打印坯体置于40-60 ℃煤油溶剂中脱脂20-24h, 然后置于40-60 ℃热风烘箱中干燥10-12 h；干燥后，再置于热脱脂炉中, 以 5-8 ℃/h 的升温速率加热至 650-700℃，保温 3-5 h，得到打印坯体；

（4）烧结：将上述打印坯体置于烧结炉中, 以 5-8 ℃/min的升温速率加热至1400 -1450℃, 然后在以30-45℃/min的降温速率降温至1200-1250℃，保温8-10h，得到氧化锆陶瓷。

2.根据权利要求1所述的高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的氧化锆粉体、纳米氮化钛粉体、钛粉体、氧化锌粉体的质量比为70-75：10-15：8-10：0.5-1。

3.根据权利要求1所述的高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的球墨采用湿法球磨，混合粉体、磨球、酒精的质量比为 1：2：0.6。

4.根据权利要求1所述的高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的有机粘结剂，包括如下体积份数的组分：石蜡60-65份、聚乙烯15-20份、乙烯–醋酸乙烯酯共聚物10-15份、硬脂酸5-10份。

5.根据权利要求1所述的高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的有机粘结剂的加入量为混合粉体质量的30-40%。

6.根据权利要求1所述的高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出 FDM 打印机的参数设置：挤出喷头直径0.3-0.5mm，挤出温度 150-160 ℃， 热床温度80-90 ℃，打印速率 15-20 mm/s。

7.根据权利要求1所述的高强高致密性的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出 FDM 打印机采用单线填充和矩形填充填充交替的填充路径制备初打印坯体，单线填充的单线层打印路径和矩形填充的矩形层打印路径呈 45°夹角。