The preparation method and application of three-dimensional printing silicon nitride ink without organic deposition phase involve a preparation method and application of three-dimensional printing silicon nitride ink. In order to solve the problem that the existing 3D printing ink contains a large number of organic deposits, which can cause the defects such as pore, deformation or cracking in the ceramic body after dispensing. Preparation: Silicon nitride, silicon dioxide and sintering aids are mixed, ball milling, drying and screening to obtain mixed powders, then tetraethylene glycol dimethyl ether and hexanol are added, mechanical stirring is completed. The application of the three-dimensional printing silicon nitride ink without organic deposition phase in the preparation of ceramic components by three-dimensional printing. The invention has no organic deposition phase and can remove tetraethylenediol dimethyl ether and n-hexanol in 3D printing silicon nitride ink only by curing and drying, and does not need gumming treatment, thus avoiding the internal defects of the ceramic body after gumming. The invention is suitable for preparing 3D printing silicon nitride ink and application.
【技术实现步骤摘要】
无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种3D打印氮氧化硅墨水的制备方法及其应用。
技术介绍
Si2N2O陶瓷具有优异的力学性能、抗热震性、抗氧化性和抗辐射性,在航空航天、核能领域等高温高压极端环境中具有很好的应用前景。然而高强度、高硬度的特性严重制约了Si2N2O陶瓷构件的加工效率,增加了加工成本,难以获得尺寸多样、结构复杂的构件。无模直写式3D打印技术是利用计算机进行三维建模,分层处理,通过材料层层堆积实现构件成型的方法;该方法能够高效、低成本、较高精确度的获得个性化定制零件。但是,目前采用3D打印制备陶瓷构件过程中,采用的3D打印墨水中含有大量的粘接剂,流变调节剂等有机沉积相,有机沉积相用以调控陶瓷坯体的流变性能,陶瓷烧制前需要通过排胶工艺去除坯体内部的有机沉积相,排胶后在陶瓷坯体内部会留下气孔、变形或开裂等缺陷。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有3D打印墨水中含有大量有机沉积相导致的排胶后在陶瓷坯体内部会留下气孔、变形或开裂等缺陷的问题,提出一种无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法及其应用。本专利技术无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法按照以下步骤进行:一、将氮化硅、二氧化硅和烧结助剂混合后得到混合原料,然后对混合原料进行球磨,球磨后干燥,最后筛选后得到混合粉体;二、向步骤一的混合粉体中加入四乙二醇二甲醚和正己醇并混合,得到固液混合物;步骤二所述固液混合物中混合粉体的体积分数为21.50~21.80vol%,四乙二醇二甲醚的体积分数为69.15~69.35vol%,正己醇为余量;三、对步骤二得到的固液混合物进 ...
【技术保护点】
1.一种无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法,其特征在于:该方法按照以下步骤进行:一、将氮化硅、二氧化硅和烧结助剂混合后得到混合原料,然后对混合原料进行球磨,球磨后干燥,最后筛选后得到混合粉体;二、向步骤一的混合粉体中加入四乙二醇二甲醚和正己醇并混合,得到固液混合物;步骤二所述固液混合物中混合粉体的体积分数为21.50~21.80vol%,四乙二醇二甲醚的体积分数为69.15~69.35vol%,正己醇为余量;三、对步骤二得到的固液混合物进行机械搅拌0.5~1h,得到混合均匀的墨水,即完成。
【技术特征摘要】
1.一种无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法,其特征在于:该方法按照以下步骤进行:一、将氮化硅、二氧化硅和烧结助剂混合后得到混合原料,然后对混合原料进行球磨,球磨后干燥,最后筛选后得到混合粉体;二、向步骤一的混合粉体中加入四乙二醇二甲醚和正己醇并混合,得到固液混合物;步骤二所述固液混合物中混合粉体的体积分数为21.50~21.80vol%,四乙二醇二甲醚的体积分数为69.15~69.35vol%,正己醇为余量;三、对步骤二得到的固液混合物进行机械搅拌0.5~1h,得到混合均匀的墨水,即完成。2.根据权利要求1所述的无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法,其特征在于:步骤一所述球磨工艺为:刚玉球与混合原料按照球料质量比为(4~8):1装入球磨罐中,向球磨罐中加入无水乙醇作为介质,然后在混料机转速为100~300rpm条件下球磨不低于12h。3.根据权利要求1所述的无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法,其特征在于:步骤一所述干燥工艺为:在80~90℃的水浴中搅拌蒸干。4.根据权利要求1所述的无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法,其特征在于:步骤一所述筛选时采用不高于200目筛,保留筛下物。5.根据权利要求1所述的无有机沉积相3D打印氮氧化硅墨水的制备方法,其特征在于:步骤一所述混合原料中氮化硅的含量为64.4~66.5...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨治华,金海泽,贾德昌,钟晶,蔡德龙,李海亮,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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