The invention belongs to the technical field of 3D printing ceramics, in particular to a method of 3D printing magnetic ceramics, and further discloses the magnetic ceramics prepared by the method. The method of 3D printing magnetic ceramics in the invention uses cheap precursor particle powder as raw material, makes the particles more uniform by ball milling the precursor powder, and uses the precursor powder after ball milling to print magnetic ceramics in 3D for the first time, effectively ensures the completeness of solid phase reaction and good sintering performance, and can improve the anisotropy by preparing and connecting the precursor powder. Continuously extruded homogeneous slurry is used for rapid prototyping and 3D printing process to prepare ceramic materials of various customized shapes. It realizes the net forming of ceramic materials without waste generation and has design freedom. At the same time, the post-processing optimization improves the material performance. It is suitable for the industrial production of high performance magnetic ceramics of various complex shapes.
【技术实现步骤摘要】
一种3D打印磁性陶瓷的方法及其制备的磁性陶瓷
本专利技术属于3D打印陶瓷
,具体涉及一种3D打印磁性陶瓷的方法,并进一步公开其制备的磁性陶瓷。
技术介绍
磁性材料,通常是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质,是一种用途十分广泛的功能材料。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如,将永磁材料用作马达、应用于变压器中的铁心材料、作为存储器使用的磁光盘、以及计算机用磁记录软盘等,并与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。磁性材料按磁化后去磁的难易程度可分为软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去掉磁性的物质为软磁性材料,反之,磁化后不易退磁、可以保留磁性的则为硬磁性材料,一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料,这种材料性能较好,成本较低,不仅可用作诸如录音器、电话机及各种仪表等电讯器件的磁铁,而且已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了广泛应用。硬磁材料中,硬磁金属材料因磁性能良好而得到广泛的应用,但该材料的缺点即是在高频下能量损失严重,且存在易氧化等问题。尤其是以铁氧体为主要成分的硬磁陶瓷材料,具有涡流损失小,且原料丰富、磁性能优良的优点,在高频和微波领域,如通信、计算机等方面仍是首选材料。典型的硬磁陶瓷材料代表有钡铁氧体,锶铁氧体,铅铁氧体及它们的复合体。但是,该类材料矫顽力(Hc)较小、磁能级密度((BH)max)较低、且成型较困难,导致在实际的工程应用方面扔存在很大问题。因此,控制硬磁陶瓷材料的成型多样化及定制化,并提高硬磁材料的磁性能,是该种材料广泛应用的技 ...
【技术保护点】
1.一种3D打印磁性陶瓷的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)按照选定陶瓷组成元素的化学计量比,取选定的陶瓷前驱体进行球磨处理,并将球磨后的所述陶瓷前驱体分散在含粘结剂水溶液中,制得陶瓷浆料;(2)将制得的所述陶瓷浆料转移至3D打印机针筒中,在设计程序的控制下,于室温下进行连续逐层打印,随着水分的蒸发得到陶瓷初坯;(3)将制得的所述陶瓷初坯进行高温后处理,得到所需形状的磁性陶瓷材料。
【技术特征摘要】
1.一种3D打印磁性陶瓷的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)按照选定陶瓷组成元素的化学计量比,取选定的陶瓷前驱体进行球磨处理,并将球磨后的所述陶瓷前驱体分散在含粘结剂水溶液中,制得陶瓷浆料;(2)将制得的所述陶瓷浆料转移至3D打印机针筒中,在设计程序的控制下,于室温下进行连续逐层打印,随着水分的蒸发得到陶瓷初坯;(3)将制得的所述陶瓷初坯进行高温后处理,得到所需形状的磁性陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的3D打印磁性陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述球磨步骤在氧化锆球磨罐中进行,并控制球磨机的转速为200-400rpm/min,控制球磨时间2-10h,控制所述陶瓷前驱体与所述氧化锆球的质量比为1∶5-15。3.根据权利要求1或2所述的3D打印磁性陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述含粘结剂水溶液为多元醇类聚合物水溶液,并控制所述多元醇类聚合物水溶液的质量浓度为10.0-15.0wt%。4.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印磁性陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,控制所述陶瓷前驱体在所述含粘结剂水溶液中的体积含量为25-45vol%。5.根据权利要求1-4任一项所述的3D打印磁性陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,还包括在所述含粘结剂水溶液中加入增塑剂和/或分散剂的步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏相霞,刘银华,赵东杰,毛雪伟,葛树志,
申请(专利权)人:青岛大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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