基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法，该方法包括以下步骤：将氧化铝粉体、第一分散剂和有机溶剂混合搅拌，经干燥、粉碎、过筛，得到改性氧化铝粉体，将石墨烯、第二分散剂和消泡剂加入丙烯酸光敏树脂中混合，然后加入改性氧化铝粉体、经球磨，脱泡处理，得到氧化铝陶瓷类膏状料，采用下沉式DLP光固化方法进行光固化3D打印，然后进行分段式工艺脱脂处理，烧结，得到氧化铝陶瓷。本发明专利技术的方法适用于低形变、高精密度和结构复杂的大尺寸氧化铝陶瓷件的制备和工业化生产，所制备得到的氧化铝陶瓷具有微观缺陷少、致密度高、机械和物理性能良好等优点。机械和物理性能良好等优点。机械和物理性能良好等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法


[0001]本专利技术属于复杂结构陶瓷增材制造
，具体涉及一种基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法。

技术介绍

[0002]氧化铝陶瓷是应用最为广泛的陶瓷材料，具有较好的绝缘性、导热性、机械强度、低介电损耗、耐高温性以及生物相容性一系列的优点。随着科学技术的快速进步和制造技术的迅速提高，氧化铝陶瓷材料被越来越广泛地应用于高技术和尖端工业，如微电子、核反应堆、航天、磁流体发电、牙科和骨愈合应用医学等方面。而这些高技术和尖端工业氧化铝陶瓷器件的应用不仅结构极其复杂，而且对器件的精度要求较高。
[0003]我们知道，氧化铝陶瓷因其较高的硬度和脆性，成型性差，再加上受到模具因素的影响，加工制造复杂结构、高精度的氧化铝陶瓷构件受到制约，不仅难度极大，而且成本较高。
[0004]3D打印快速技术作为新型无模制造工艺受到了广泛关注，被称为“具有工业革命意义”的制造技术。其采用离散
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堆积的原理，通过设计三维实体模型，利用计算机模拟切片技术分层，采用激光热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、氧化铝陶瓷类膏状料制备：将氧化铝粉体、第一分散剂和有机溶剂混合搅拌，经干燥、粉碎、过筛，得到改性氧化铝粉体；将石墨烯、第二分散剂和消泡剂加入丙烯酸光敏树脂中混合，然后加入改性氧化铝粉体，经球磨，脱泡处理，得到氧化铝陶瓷类膏状料；S2、生坯成型：以步骤S1得到的氧化铝陶瓷类膏状料为原料，采用下沉式DLP光固化方法进行光固化3D打印，得到氧化铝陶瓷生坯；S3、脱脂处理：将步骤S2得到的氧化铝陶瓷生坯进行分段式工艺脱脂处理，得到氧化铝陶瓷脱脂素坯；S4、烧结处理：将步骤S3得到的氧化铝陶瓷脱脂素坯进行升温烧结处理，得到氧化铝陶瓷。2.根据权利要求1所述的基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化铝粉体由8μm～15μm粒径、1μm～6μm粒径和100nm～600nm粒径的球状α氧化铝粉混合而成，按质量百分含量计，粒径为8μm～15μm的球状α氧化铝粉≥30％，粒径为1μm～6μm的球状α氧化铝粉≥20％，粒径为100nm～600nm的球状α氧化铝粉≥6％，总量为100％。3.根据权利要求1所述的基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一分散剂包括BYK分散剂、TEG分散剂、SOLSPERSE
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24000分散剂、KOS
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110分散剂、油酸和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种，所述BYK分散剂为BYK
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ll0、BYK
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111、BYK
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9076、BYK
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163、BYK
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9077和BYK
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P104s中的一种或多种，所述TEG分散剂为TEG
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0630、TEG
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0685和TEG
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0700中的一种或多种，所述第一分散剂的添加量为氧化铝粉体质量的1％～4％，所述有机溶剂为乙醇溶液，所述搅拌的时间为1.5h～6h，所述干燥为真空干燥，所述真空干燥的温度为70℃～95℃，所述真空干燥的时间为20h～30h，所述过筛为过60目～100目筛。4.根据权利要求1所述的基于下沉式DLP光固化3D打印制备氧化铝陶瓷的方法，其特征在于，步骤S1中，所述第二分散剂包括BYK分散剂、TEG分散剂、SOLSPERSE
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24000分散剂、KOS
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110分散剂、油酸和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种，所述BYK分散剂为BYK
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ll0、BYK
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111、BYK
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9076、BYK
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163、BYK
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9077和BYK
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P104s中的一种或多种，所述TEG分散剂为TEG
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0630、TEG
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0685和TEG
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0700中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周新贵，顾全超，王洪磊，余金山，潘洪海，
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：