一种适用于3D打印的陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于3D打印的陶瓷材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯50‑75份、氧化石墨烯3‑8份、偶联剂1‑2.4份、植物蛋白4‑8份、环糊精2‑3份、乙二醇6‑10份、纳米二氧化硅0.6‑1.2份、氨水4‑8份、伊利石10‑18份、金属氧化物3‑6份、竹纤维1.5‑3份、硅藻土14‑20份、丁基羟基茴香醚1.2‑2份和硫酸钙晶须0.8‑1.5份。本发明专利技术原料来源广泛，通过各个物质之间的相互作用，制备的成品力学性能和流动性优良，满足3D打印的使用需求，使用效果好，具有较高的市场应用前景。

A ceramic material suitable for 3D printing and its preparation method

The invention discloses a ceramic material suitable for 3D printing and the preparation method of the material, including the following weight parts: low density polyethylene 50, 75 copies of graphene oxide, 2.4 copies of coupling agent 1, vegetable protein 4 8, cyclodextrin 2 3, ethylene glycol 6, 10, nanometer silica 0.6 1.2 copies and ammonia water There are 18 copies of illite, 10 metal oxide, 3 metal oxide, 1.5 bamboo fiber 3, 14 diatomite 20, Ding Ji hydroxy anisole 1.2 2 and 0.8 calcium sulfate whisker 1.5. The invention has a wide range of raw materials. Through the interaction of various substances, the mechanical properties and fluidity of the finished product are excellent. It meets the use demand of 3D printing. It has good use effect and has a high market application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于3D打印的陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷材料领域，具体是一种适用于3D打印的陶瓷材料。
技术介绍
3D打印，又被称作为增材制造，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。与传统制造技术相比，3D打印不需要事先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，因此，在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。3D打印技术适合于新产品开发、快速单件及小批量零件制造、复杂形状零件的制造、模具的设计与制造等，也适合于难加工材料的制造、外形设计检查、装配检验和快速反求工程等。因此，3D打印产业受到了国内外越来越广泛的关注，将成为下一个具有广阔发展前景的朝阳产业。打印材料是3D打印的基础，越来越受到人们的重视，但是现有的3D打印材料都是塑料材料、木塑材料或者纤维复合材料，可以用于3D打印的陶瓷材料很少，而且可以用于3D打印陶瓷材料的力学性能达不到人们的预期，这就限制了陶瓷材料在3D打印领域中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于3D打印的陶瓷材料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用于3D打印的陶瓷材料，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯50-75份、氧化石墨烯3-8份、偶联剂1-2.4份、植物蛋白4-8份、环糊精2-3份、乙二醇6-10份、纳米二氧化硅0.6-1.2份、氨水4-8份、伊利石10-18份、金属氧化物3-6份、竹纤维1.5-3份、硅藻土14-20份、丁基羟基茴香醚1.2-2份和硫酸钙晶须0.8-1.5份。作为本专利技术进一步的方案：植物蛋白包括玉米蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和小麦蛋白中的至少一种，偶联剂采用硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂中的一种，金属氧化物包括氧化钛、氧化铝、氧化钠、氧化镁和氧化锆中的一种或者几种的混合物。作为本专利技术进一步的方案：该陶瓷材料还包括纤维素0.6-2份和柠檬酸2-4份。所述适用于3D打印的陶瓷材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将纳米二氧化硅加入质量分数为70-85％的乙醇溶液中，然后向乙醇溶液中加入强酸、去离子水和丁基羟基茴香醚，在50-60摄氏度下回流6-8小时后离心分离，将离心所得固体物质烘干，得到第一产物；步骤二，将植物蛋白、环糊精和乙二醇混合搅拌，直至全部溶解均匀，得到第一混合溶液；步骤三，将氧化石墨烯、伊利石、金属氧化物、硅藻土、竹纤维和硫酸钙晶须分别研磨至30-60目粉末，备用；步骤四，将金属氧化物粉末和硅藻土粉末加入氨水中并且搅拌均匀，得到第二混合溶液；步骤五，将低密度聚乙烯加热至熔融状态，然后向其中加入第一产物、第一混合溶液、第二混合溶液、氧化石墨烯粉末、偶联剂、伊利石粉末、竹纤维粉末和硫酸钙晶须粉末，加入过程中以360-450rpm的转速进行搅拌60-90分钟，得到半成品；步骤六，将半成品送入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机的转速为135-180rpm，双螺杆挤出机的各段温度为：加料段130-145摄氏度、熔融段145-160摄氏度、混炼段160-165摄氏度、排气段160-145摄氏度、均化段145-135摄氏度，即可得到成品。作为本专利技术进一步的方案：步骤四中的搅拌速度为30-60rpm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术原料来源广泛，通过各个物质之间的相互作用，制备的成品力学性能和流动性优良，满足3D打印的使用需求，使用效果好，具有较高的市场应用前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种适用于3D打印的陶瓷材料，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯50份、氧化石墨烯3份、偶联剂1份、植物蛋白4份、环糊精2份、乙二醇6份、纳米二氧化硅0.6份、氨水4份、伊利石10份、金属氧化物3份、竹纤维1.5份、硅藻土14份、丁基羟基茴香醚1.2份和硫酸钙晶须0.8份。植物蛋白包括玉米蛋白和花生蛋白的混合物，偶联剂采用硅烷偶联剂，金属氧化物包括氧化钛和氧化锆的混合物。所述适用于3D打印的陶瓷材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将纳米二氧化硅加入质量分数为75％的乙醇溶液中，然后向乙醇溶液中加入强酸、去离子水和丁基羟基茴香醚，在54摄氏度下回流6小时后离心分离，将离心所得固体物质烘干，得到第一产物；步骤二，将植物蛋白、环糊精和乙二醇混合搅拌，直至全部溶解均匀，得到第一混合溶液；步骤三，将氧化石墨烯、伊利石、金属氧化物、硅藻土、竹纤维和硫酸钙晶须分别研磨至40目粉末，备用；步骤四，将金属氧化物粉末和硅藻土粉末加入氨水中并且搅拌均匀，得到第二混合溶液；步骤五，将低密度聚乙烯加热至熔融状态，然后向其中加入第一产物、第一混合溶液、第二混合溶液、氧化石墨烯粉末、偶联剂、伊利石粉末、竹纤维粉末和硫酸钙晶须粉末，加入过程中以390rpm的转速进行搅拌75分钟，得到半成品；步骤六，将半成品送入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机的转速为150rpm，双螺杆挤出机的各段温度为：加料段130-145摄氏度、熔融段145-160摄氏度、混炼段160-165摄氏度、排气段160-145摄氏度、均化段145-135摄氏度，即可得到成品。实施例2一种适用于3D打印的陶瓷材料，包括以下重量份的原料：纤维素1.3份、柠檬酸2.6份、低密度聚乙烯58份、氧化石墨烯6份、偶联剂1.5份、植物蛋白6份、环糊精2.2份、乙二醇8份、纳米二氧化硅0.9份、氨水5.6份、伊利石14份、金属氧化物5份、竹纤维2份、硅藻土16份、丁基羟基茴香醚1.5份和硫酸钙晶须1.1份。所述适用于3D打印的陶瓷材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将纳米二氧化硅加入质量分数为82％的乙醇溶液中，然后向乙醇溶液中加入强酸、去离子水和丁基羟基茴香醚，在58摄氏度下回流7小时后离心分离，将离心所得固体物质烘干，得到第一产物；步骤二，将植物蛋白、柠檬酸、环糊精和乙二醇混合搅拌，直至全部溶解均匀，得到第一混合溶液；步骤三，将氧化石墨烯、伊利石、金属氧化物、硅藻土、竹纤维和硫酸钙晶须分别研磨至50目粉末，备用；步骤四，将金属氧化物粉末、纤维素和硅藻土粉末加入氨水中并且搅拌均匀，得到第二混合溶液；步骤五，将低密度聚乙烯加热至熔融状态，然后向其中加入第一产物、第一混合溶液、第二混合溶液、氧化石墨烯粉末、偶联剂、伊利石粉末、竹纤维粉末和硫酸钙晶须粉末，加入过程中以430rpm的转速进行搅拌75分钟，得到半成品；步骤六，将半成品送入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机的转速为180rpm，双螺杆挤出机的各段温度为：加料段130-145摄氏度、熔融段145-160摄氏度、混炼段160-165摄氏度、排气段160-145摄氏度、均化段145-135摄氏度，即可得到成品。实施例3一种适用于3D打印的陶瓷材料，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯64份、氧化石墨烯7份、偶联剂1.8份、植物蛋白7份、环糊精2.8份、乙二醇9.6份、纳米二氧化硅1份、氨水7份、伊利石14份、金属氧化物5份、竹纤维2.7份、硅藻土18份、丁基羟基茴香醚1.7份和硫酸钙晶须1.3份。植物蛋白包括花生蛋白和小麦蛋白的混合物，偶联剂采用钛酸酯偶联剂，金属氧化物包括氧化钛、氧化钠和氧化镁的混合物。所述适用于3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于3D打印的陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯50‑75份、氧化石墨烯3‑8份、偶联剂1‑2.4份、植物蛋白4‑8份、环糊精2‑3份、乙二醇6‑10份、纳米二氧化硅0.6‑1.2份、氨水4‑8份、伊利石10‑18份、金属氧化物3‑6份、竹纤维1.5‑3份、硅藻土14‑20份、丁基羟基茴香醚1.2‑2份和硫酸钙晶须0.8‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种适用于3D打印的陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：低密度聚乙烯50-75份、氧化石墨烯3-8份、偶联剂1-2.4份、植物蛋白4-8份、环糊精2-3份、乙二醇6-10份、纳米二氧化硅0.6-1.2份、氨水4-8份、伊利石10-18份、金属氧化物3-6份、竹纤维1.5-3份、硅藻土14-20份、丁基羟基茴香醚1.2-2份和硫酸钙晶须0.8-1.5份。2.根据权利要求1所述的适用于3D打印的陶瓷材料，其特征在于，所述植物蛋白包括玉米蛋白、大豆蛋白、花生蛋白和小麦蛋白中的至少一种，偶联剂采用硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂中的一种，金属氧化物包括氧化钛、氧化铝、氧化钠、氧化镁和氧化锆中的一种或者几种的混合物。3.根据权利要求1所述的适用于3D打印的陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷材料还包括纤维素0.6-2份和柠檬酸2-4份。4.一种如权利要求1-3任一所述的适用于3D打印的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，将纳米二氧化硅加入质量分数为70-85%的乙醇溶液中，然后向乙醇溶液中加入强酸、去离子水和丁基羟基茴香醚，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芝，
申请(专利权)人：郑州搜趣信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41