一种基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于光固化成型的金刚石‑陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：称取金刚石粉及钛粉，经过熔盐法，实现金刚石表面镀钛，得到金刚石镀钛层；通过球磨法在金刚石镀钛以后的表面包覆石蜡，得到石蜡层；称取二次包覆后的金刚石颗粒和玻璃相陶瓷粉末在球磨机中混合均匀，然后在烘箱中烘干，取出后过筛，得金刚石‑玻璃相陶瓷混合粉体；将得到的混合粉体、光固化树脂及分散剂等，放到均质机中，混合均匀，得到光固化金刚石‑陶瓷复合材料浆料；然后通过增材制造技术中的DLP打印；再经过热烧结，得光固化DLP打印含金刚石‑玻璃相陶瓷复合材料零件。本发明专利技术方法制备得到的零件具有成型精度高、形状复杂度高及综合力学性能良好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法
本专利技术属于金刚石-陶瓷复合材料零件的增材制造领域，涉及一种光固化DLP打印含金刚石-玻璃相陶瓷复合材料零件的方法。
技术介绍
玻璃陶瓷是一种是通过控制玻璃体析晶而获得的多晶陶瓷材料，具有机械强度高、热膨胀性能可调、耐热冲击、耐化学腐蚀、低介电损耗等诸多优点，被广泛用于机械制造、光学、电子与微电子、航天航空、化学、工业、生物医药及建筑等领域，例如活塞、旋转叶片、激光器外壳、散热基板等等。金刚石具有超高硬度和耐磨性，尤其具备高的导热性能和绝缘性能，与玻璃陶瓷结合可以极大提升玻璃陶瓷的物理力学性能。传统的玻璃陶瓷材料及金刚石-玻璃陶瓷复合材料制备方法有热压法、熔融法、烧结法、溶胶－凝胶法、二次成形工艺等方法。由于玻璃陶瓷及金刚石硬而脆的特性，机械加工困难，使这些方法普遍存在工序复杂、工期长、难以满足高精度、具有复杂形状零件的设计要求等问题。光固化成型3D打印技术，是成型精度最高的增材制造技术之一。该技术以数字模型文件为基础，对陶瓷粉体、光固化树脂以及其他添加剂混合而成的浆料进行一个幅面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n称取金刚石粉及钛粉，经过熔盐法，实现金刚石表面镀钛，得到金刚石镀钛层；/n通过球磨法在金刚石镀钛以后的表面包覆石蜡，得到石蜡层；/n称取二次包覆后的金刚石颗粒和玻璃相陶瓷粉末在球磨机中混合均匀，然后在烘箱中烘干，取出后过筛，得金刚石-玻璃相陶瓷混合粉体；/n将得到的混合粉体、光固化树脂及分散剂等，放到均质机中，混合均匀，得到光固化金刚石-陶瓷复合材料浆料；/n然后通过增材制造技术中的DLP打印；再经过热烧结，得光固化DLP打印含金刚石-玻璃相陶瓷复合材料零件。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取金刚石粉及钛粉，经过熔盐法，实现金刚石表面镀钛，得到金刚石镀钛层；
通过球磨法在金刚石镀钛以后的表面包覆石蜡，得到石蜡层；
称取二次包覆后的金刚石颗粒和玻璃相陶瓷粉末在球磨机中混合均匀，然后在烘箱中烘干，取出后过筛，得金刚石-玻璃相陶瓷混合粉体；
将得到的混合粉体、光固化树脂及分散剂等，放到均质机中，混合均匀，得到光固化金刚石-陶瓷复合材料浆料；
然后通过增材制造技术中的DLP打印；再经过热烧结，得光固化DLP打印含金刚石-玻璃相陶瓷复合材料零件。


2.根据权利要求1所述的基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述金刚石镀钛层的厚度为0.1-0.5μm；所述金刚石粉的粒径为W0.003-W20。


3.根据权利要求2所述的基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述石蜡层的厚度为1-50纳米。


4.根据权利要求1-3任一项所述的基于光固化成型的金刚石-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.称取金刚石粉与钛粉，倒入球磨罐中，并在行星球磨机中混合均匀，放入坩埚中压实，用一定比例的氯化盐加钛粉混合物覆盖，压实后，在高温烧结炉内进行烧结，得到金刚石表面镀钛的颗粒物；
S2.将溶解于石油中的一定量石蜡滴入乙醇中，悬浮金刚石表面镀钛的颗粒物，球磨混合均匀，然后通过蒸馏和在空气中干燥得到石蜡包覆后的金刚石表面镀钛的颗粒物；
S3.称取二次包覆后的金刚石颗粒和陶瓷粉末(包括但不限于玻璃陶瓷和堇青石陶瓷粉末)在球磨机中混合均匀，然后在烘箱中烘干，取出后过筛，得金刚石-玻璃相陶瓷混合粉体；将得到的混合粉体、光固化树脂及分散剂等，放到均质机中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴书杰，伍尚华，邓欣，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44