[发明专利]一种高性能3D打印复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及材料制备领域，特别是公开了一种高性能3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）选料；（2）将同含量、同颜色的氧化铝陶瓷瓷件废品放入球磨机中球磨，球磨直至可以过800目筛得到陶瓷颗粒；（3）混料、变性、均化；（4）注入挤管机内成型。本发明方法在工程塑料中掺入氧化铝陶瓷材料，物化性能稳定，增强了材料的抗压强度，增加了材料的硬度，提高了材料的导热系数，保持了材料的高绝缘性能。在需要铆接的部位，降低了材料的铆接形变。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，特别是公开了一种高性能3D打印复合材料的制备方法。

背景技术

现有3D打印材料主要有：1、工程塑料包括ABS、PC、PLA尼龙类材料；2、光敏树脂、3、橡胶类材料；4、金属材料；5、陶瓷材料。现有材料中：工程塑料，光敏树脂，橡胶类材料导热性差，不能长期高温使用。高温变形量大，相对金属陶瓷硬度低。高温易老化硬度不够。金属材料导热性好但是绝缘性能差，打印成本高，需高温操作对机器要求高。陶瓷材料，具有高硬度高强度，耐高温低密度，化学稳定性好，耐腐蚀的优点，但是加工成型困难。成本高。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种高性能3D打印复合材料的制备方法，该方法制备的3D打印复合材料结合了陶瓷和塑料的优点，相对弥补了陶瓷和塑料的缺点，是一种中间体合成材料。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高性能3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）选料

选择已高温烧结的氧化铝陶瓷瓷件废品，按照陶瓷氧化铝含量为90%或者95%分为两大类；有色陶瓷按颜色分类；

（2）球磨、过筛

将同含量、同颜色的氧化铝陶瓷瓷件废品放入球磨机中球磨，球磨直至可以过800目筛得到陶瓷颗粒；过筛防止大颗粒混入，保证后续加工材质细度均化。

（3）混料、变性、均化

将工程塑料颗粒和陶瓷颗粒按照22:78质量比混合；在高温搅拌机中搅拌融化至流体状，所述的高温搅拌机的温度为210-2500℃，此时，材料进入变性过程，温度取工程塑料颗粒融化温度的上限值，再继续搅拌2-3小时，然后自然冷却让溶液收缩均化，然后再次升温搅拌防止颗粒沉淀；

（4）成型

把步骤（3）的融溶液体注入挤管机内制成所需直径的打印材料。

进一步地说，步骤（2）所述的球磨机的内衬和球磨介质采用95氧化铝陶瓷为原材料或其他相近硬度，相近材质的高档陶瓷为原材料，避免球磨时混入杂质。

进一步地说，步骤（3）所述的工程塑料颗粒为市售ABS、PC、PLA尼龙类材料。

本发明的有益效果是：

本发明提供的3D打印复合材料相对于普通陶瓷材料成本大幅降低；加工更容易；韧性大幅提高。本发明还为氧化铝陶瓷固体废弃物处理作出了一些贡献。本发明方法在工程塑料中掺入氧化铝陶瓷材料，陶瓷粉体制造采用高温烧结过的氧化铝陶瓷材料，氧化铝陶瓷高温成瓷后，吸水率接近0，有利于混合料的流动性。氧化铝陶瓷瓷件已经经过高温烧结，物化性能稳定，能保证制成材料的稳定性。利用氧化铝陶瓷的导热性和高硬度，耐腐蚀性，以及高绝缘性，增强了材料的抗压强度，增加了材料的硬度，提高了材料的导热系数，保持了材料的高绝缘性能。在需要铆接的部位，降低了材料的铆接形变。不同颜色的陶瓷基体赋予材料不同的颜色，使得本发明色彩更多样化，陶瓷瓷粉有特有的光泽使得本发明更表面更细腻。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

实施例1：