一种红外透明陶瓷墨水及其制备与应用制造技术

本发明专利技术提供一种红外透明陶瓷墨水及其制备与应用，所述红外透明陶瓷墨水通过将多种陶瓷助剂与陶瓷粉体混合，经过分散，球磨混合，脱泡处理后得到，根据使用场景使用计算机辅助设计软件自由设计器件3D模型，通过切片处理后形成数据集传递给打印机，随后进行陶瓷坯体打印；通过对墨水配比，打印参数和热处理工艺的精确控制，可以打印出具有优良光学性能的红外透明陶瓷。所打印出的红外透明陶瓷致密度高，力学性能优良，与传统冷等静压成型陶瓷几乎没有差别，在很大程度上节省了红外透明陶瓷的制备成本，以及生产效率。解决了现有制造方法，成型依赖模具，制备周期长，效率低，红外异型光学器件难以成型的问题。器件难以成型的问题。器件难以成型的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种红外透明陶瓷墨水及其制备与应用


[0001]本专利技术属于红外透明陶瓷制备
，具体涉及一种红外透明陶瓷墨水及其制备与应用，其中所述应用为利用增材制造技术和红外透明陶瓷墨水制备异形红外透明陶瓷器件。

技术介绍

[0002]红外透明陶瓷的一个重要的有前途的应用是恶劣服务环境下的红外光学器件，包括红外穹顶、传感器保护和高重复率红外激光器。这些应用要求材料不仅要有高的光学透明度、耐磨性和强度，还要有良好的热稳定性和高温下的低光学辐射率。随着红外陶瓷在环保、安防、军工、国防等方面的广泛应用，传统成型方式只能成型简单平板几何形状是限制红外陶瓷器件化应用的主要障碍。
[0003]增材制造(3D打印)是一种强大的制造方法，可快速、准确和定制具有复杂几何形状的物体。3D打印技术的出现为在全数字化制造过程中制造复杂形状的物体提供了全新的可能性。利用有机物的高度可塑性和流变性，与红外陶瓷粉体结合后制备出适用于3D打印的红外陶瓷墨水，这是实现红外透明陶瓷3D打印的关键一步。
[0004]然而，一方面，未见用于3D打印红外透明陶瓷墨水及其制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外透明陶瓷墨水，其特征在于，所述墨水固相含量为50
‑
55vol％。2.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述墨水的粘度范围：700cP@1000s
‑1‑
100000cP@5s
‑1，墨水的剪切稀化指数≥0.894。3.如权利要求1所述的墨水，其特征在于，所述墨水中混合粉体的平均粒径为0.39
‑
0.42微米。4.一种红外透明陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a)将分散剂溶于去离子水中，加入PH调节剂，得到碱性分散液；b)将粘结剂，塑化剂，润湿剂混合均匀，得到调节液；c)将陶瓷粉末加入步骤a)碱性分散液中，超声分散均匀，随后加入调节液，球磨搅拌，真空脱泡至没有气泡浮出，得到墨水。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述碱性分散液的pH值为7.5
‑
10.5；所述PH调节剂选自氨水、十二烷基磺酸钠、乙酸镁、磷酸氢钠和磷酸二氢钠、碳酸和碳酸氢钠中的至少一种。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤c)中所述陶瓷粉末粒径≤100nm，纯度≥99.99％；所述陶瓷粉末选自氧化锆，氧化钇，氧化铝，氧化镁中的至少一种。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述分散剂、去离子水与步骤c)中所述陶瓷粉末质量比为0.1
‑
4:15
‑
17:100。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分散剂选自柠檬酸铵，柠檬酸二铵，聚丙烯酸，聚丙烯酸铵，鲱鱼油中的至少一种。9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b)中所述粘结剂、塑化剂、润湿剂与步骤c)中所述陶瓷粉末质量比为0.1
‑
1:0.1
‑
1.5:0.1
‑
1:100。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述粘结剂选自聚乙烯醇、黄原胶中的至少一种，所述塑化剂选自聚乙二醇、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素中的至少一种，所述润湿剂采用甘油、丁二醇、己二醇中的至少一种。11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤c)中所述超声分散频率为40～120kHz；所述球磨搅拌的速率为250
‑
289r/min；所述真空脱泡的真空度为

【专利技术属性】
技术研发人员：姜本学，李贝宁，何进，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：