一种氧化铝浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及氧化铝陶瓷制备技术领域，具体为一种氧化铝浆料及其制备方法，所述氧化铝浆料应用于光固化3D打印制备陶瓷中，所述氧化铝浆料含有以下重量配比的原料：氧化铝4份，光敏树脂1

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及氧化铝陶瓷制备
，具体为一种氧化铝浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]氧化铝陶瓷结构稳定，耐腐蚀，耐高温，耐磨损，机械性能优良。被广泛用于航空航天、医疗器械、精密制造等行业中，但陶瓷材料难以加工成型，传统方法往往采用切削、模压、注射等成形方式，不仅成本高、周期长，且无法满足小批量、个性化制造的要求。
[0003]增材制造工艺采用离散
‑
堆积的原理，在计算机控制下将粉材、液材、丝材等选择性地堆积成实体零件，有效解决了传统陶瓷加工方式不够灵活的问题。
[0004]光固化成型方法是目前最常见的氧化铝陶瓷增材制造方法，它通过激光
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振镜扫描光敏树脂与氧化铝粉末混合物的方式得到坯体，脱脂和烧结后得到最终零件。但氧化铝浆料存在以下问题：(1)陶瓷粉末和树脂间结合力较差，浆料固含量通常低于45vol％，不利于陶瓷材料的光固化成型。(2)作为原料使用的氧化铝粉末颗粒比表面积较大，导致浆料粘度较大，影响陶瓷粉料在树脂中的均化程度，且成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对浆料粘度高以及固含量低所导致的烧结性能差的问题，提供了一种氧化铝浆料及其制备方法。
[0006]本专利技术技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种氧化铝浆料，所述氧化铝浆料应用于光固化3D打印制备陶瓷中，所述氧化铝浆料含有以下重量配比的原料：氧化铝4份，光敏树脂1
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3份；所述光敏树脂中含重量比为35
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50:20
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40:0
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30的三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂或/和单官能团丙烯酸树脂。
[0008]如上所述的氧化铝浆料，所述三官能团丙烯酸树脂为丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或/和异氰尿酸三丙烯酸酯；
[0009]所述二官能团丙烯酸树脂为三丙二醇二丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯或/和1,9
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壬二醇二丙烯酸酯；
[0010]所述单官能团丙烯酸树脂为丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯或/和丙烯酸十八酯。
[0011]本专利技术还提供一种氧化铝浆料的制备方法，包括如下操作：
[0012]S1将氧化铝粉末、极性溶剂和分散剂混合均匀后，烘干，得到表面改性后的氧化铝；
[0013]S2将三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂、单官能团丙烯酸树脂或/和光引发剂混合均匀后，形成混合树脂，所述混合树脂与助剂混合均匀后，得到光敏树脂；
[0014]S3将所述氧化铝与光敏树脂混合，研磨后，得到氧化铝浆料。
[0015]如上所述的氧化铝浆料的制备方法，所述氧化铝粉末、极性溶剂和分散剂混合的重量比为1
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2:3
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6:0.06
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0.12；所述氧化铝粉末的粒径大于3μm。
[0016]如上所述的氧化铝浆料的制备方法，所述S2的操作为：将三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂、单官能团丙烯酸树脂和光引发剂按照重量比为35
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50:20
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40:0
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30:1
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4混合均匀后，形成混合树脂，将助剂添加到所述混合树脂中，得到所述光敏树脂。
[0017]其中，所述助剂的添加量是混合树脂体积量的38％
‑
120％。
[0018]如上所述的氧化铝浆料的制备方法，所述S3的操作具体为：将所述氧化铝和光敏树脂混合后，加入刚玉球磨珠，研磨后，过滤掉所述刚玉球磨珠，真空脱气处理后得到所述氧化铝浆料。
[0019]其中，所述刚玉球磨珠与所述氧化铝、光敏树脂的重量比为8:4:1
‑
3。
[0020]如上所述的氧化铝浆料的制备方法，所述助剂中含有以下成分的物质：消泡剂、浸润剂和增塑剂。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022]本专利技术提供的一种氧化铝浆料，具有低粘度、高固含量的优点，固含量高达50.03vol％，粘度低至2.78Pa
·
s，应用在光固化3D打印制备陶瓷中，可提高陶瓷密度；
[0023]本专利技术提供的一种的制备方法，将表面改性的氧化铝和多种官能团丙烯酸树脂形成的光敏树脂混合后研磨得到氧化铝浆料，三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂和单官能团丙烯酸树脂的组合使用可增强与氧化铝的浸润性，能够使氧化铝更好地均匀分布在由多种官能团丙烯酸树脂形成的溶剂当中，不仅能够提高氧化铝浆料的固含量，还能够降低氧化铝浆料的粘度；
[0024]本专利技术提供的一种氧化铝浆料，通过将氧化铝粉末、酒精和分散剂混合均匀后，烘干得到表面改性后的氧化铝，使用便于浸润性的表面改性后的氧化铝作为原料制备氧化铝浆料，可提高氧化铝浆料的固含量；
[0025]本专利技术提供的一种氧化铝浆料，选用粒径大于3μm的氧化铝粉末作为原料，相较于亚微米或纳米级粉料，由于比表面积的降低，相同固含量条件下浆料粘度能够显著降低；且其单位价格通常仅为亚微米级或纳米级氧化铝的十分之一，极大地降低了生产成本。
附图说明
[0026]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。
[0027]在附图中：
[0028]图1为实施例1中由氧化铝浆料经光固化3D打印机打印后的产品的显微镜结构图，尺长为1mm；
[0029]图2为实施例1中由氧化铝浆料经光固化3D打印机打印后的产品的显微镜结构图，尺长为50μm。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。
[0031]本申请提供一种氧化铝浆料，所述氧化铝浆料应用于光固化3D打印制备陶瓷中，所述氧化铝浆料含有以下重量配比的原料：氧化铝4份，光敏树脂1
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3份；所述光敏树脂中含重量比为35
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50:20
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40:0
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30的三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂或/和单官能团丙烯酸树脂。
[0032]本申请还提供一种氧化铝浆料的制备方法，包括如下操作：
[0033]S1将氧化铝粉末、极性溶剂和分散剂混合均匀后，烘干，得到表面改性后的氧化铝；
[0034]S2将三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂、单官能团丙烯酸树脂或/和光引发剂混合均匀后，形成混合树脂，所述混合树脂与助剂混合均匀后，得到光敏树脂；
[0035]S3将所述氧化铝与光敏树脂混合，研磨后，得到氧化铝浆料。
[0036]具体为：
[0037]S1将氧化铝粉末、极性溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝浆料，其特征在于，所述氧化铝浆料应用于光固化3D打印制备陶瓷中，所述氧化铝浆料含有以下重量配比的原料：氧化铝4份，光敏树脂1
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3份；所述光敏树脂中含重量比为35
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50:20
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40:0
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30的三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂或/和单官能团丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的氧化铝浆料，其特征在于，所述三官能团丙烯酸树脂为丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或/和异氰尿酸三丙烯酸酯；所述二官能团丙烯酸树脂为三丙二醇二丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯或/和1,9
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壬二醇二丙烯酸酯；所述单官能团丙烯酸树脂为丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯或/和丙烯酸十八酯。3.一种氧化铝浆料的制备方法，其特征在于，包括如下操作：S1将氧化铝粉末、极性溶剂和分散剂混合均匀后，烘干，得到表面改性后的氧化铝；S2将三官能团丙烯酸树脂、二官能团丙烯酸树脂、单官能团丙烯酸树脂或/和光引发剂混合均匀后，形成混合树脂，所述混合树脂与助剂混合均匀后，得到光敏树脂；S3将所述氧化铝与光敏树脂混合，研磨后，得到氧化铝浆料。4.根据权利要求3所述的氧化铝浆料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：何青，沈睦夷，章冬雯，
申请(专利权)人：苏州凯发新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：