The invention provides a photocurable 3D printing SiCN ceramic precursor material, which comprises the following components by weight percentage: modulated liquid precursor 40 \u2011 75%, acrylic active monomer 20 \u2011 65%, photoinitiator 0.1 \u2011 5%, light absorber 0.1 \u2011 1%, leveling agent 0.1 \u2011 2%, defoamer 0.1 \u2011 2%, wherein the light absorber is carbon nanotubes. Also provided is a method for obtaining SiCN ceramic material by using it for photo curing 3D printing. The formula of the invention does not need to add solid components such as ceramic powder and clay. It is suitable for rapid preparation of SiCN ceramics with high precision and complex periodic structure.
【技术实现步骤摘要】
光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料及其应用
本专利技术总体地涉及3D打印陶瓷先驱体
,尤其涉及一种光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料及其应用。
技术介绍
现今,陶瓷材料具有高机械强度和硬度,良好的热稳定性,耐腐蚀性能和电磁性能,在航空航天、新能源、高温伪装隐身和生物医疗等领域有着广泛的应用。传统的陶瓷材料加工技术主要为注射成型、模压等,这些成型工艺成本高,周期长,限制了我们利用陶瓷材料的优良性能。与其他材料相比,由于陶瓷材料具有极高的硬度和脆性,加工极其困难,尤其是高精度异形结构、周期性复杂结构,更不用说要达到良好的表面质量和尺寸精度的难度。已经有许多研究致力于高度复杂和精确的陶瓷结构零件的制备工艺以及相关的新材料体系,因为它们在不同的应用领域具有重要的意义。到目前为止,多种3D打印技术运用于陶瓷材料的制备,其中光固化3D打印技术(数字光处理(DLP)或立体光刻(SLA))最受关注,基于陶瓷粉末浆料的光固化3D打印技术已经进行了许多研究。陶瓷粉末浆料通常是将陶瓷粉末分散在可光固化的树脂中,粉末的填充率可以高达60vol%,经光固化获得陶瓷生坯,再进行除胶烧结。为了获得致密的陶瓷零件,陶瓷粉末浆料需要最大程度的增加粉末的负载量,同时需要保持合适的粘度和光学特性,但依然无法避免裂纹和孔隙的残余,导致陶瓷零件的强度和可靠性较差。聚合物衍生陶瓷(PDCs)主要用于制备陶瓷纤维和聚合物浸渍热解(PIP)法制备致密复合材料,与传统粉末烧结法相比,PDCs可以在相对较低的温度热解(1000~1300℃), ...
【技术保护点】
1.一种光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料,其特征在于,它包括以下重量百分比的组分:/n调制液态先驱体40-75%,/n丙烯酸活性单体20-65%,/n光引发剂0.1-5%,/n光吸收剂0.1-1%,/n流平剂0.1-2%,/n消泡剂0.1-2%,/n其中所述光吸收剂为碳纳米管。/n
【技术特征摘要】
1.一种光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料,其特征在于,它包括以下重量百分比的组分:
调制液态先驱体40-75%,
丙烯酸活性单体20-65%,
光引发剂0.1-5%,
光吸收剂0.1-1%,
流平剂0.1-2%,
消泡剂0.1-2%,
其中所述光吸收剂为碳纳米管。
2.如权利要求1所述的光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料,其特征在于,
所述调制液体先驱体包括以下重量比的组分:固态聚硅氮烷陶瓷先驱体:液态聚碳硅烷先驱体:正己烷为(30-50):(5-20):(20-40);
所述调制液体先驱体的制备方法为:取上述重量比的固态聚硅氮烷陶瓷先驱体、液态聚碳硅烷先驱体和正己烷,室温下混合、搅拌4h至固态聚硅氮烷陶瓷先驱体充分溶解。
3.如权利要求1所述的光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料,其特征在于,所述丙烯酸活性单体包括己二醇二丙烯酸和季戊四醇三丙烯酸酯,两者的重量比己二醇二丙烯酸:季戊四醇三丙烯酸酯为(5-15):(5-15)。
4.如权利要求1所述的光固化3D打印SiCN陶瓷先驱体材料,其特征在于,所述光引发剂选自TPO、ITX、819、184、BDK中的至少一种。
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【专利技术属性】
技术研发人员:程海峰,肖俊,刘东青,祖梅,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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