【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可光聚合的浆料、制造这种可光聚合的浆料的方法、用这种可光聚合的浆料制造烧结陶瓷制品的方法，以及用于铸塑制品的方法。
技术介绍
1、随着增材制造技术的出现，将物质成形为复杂结构的技术已经取得了很大的进步。对具有多种材料组成的树脂或油墨的设计和配制已经成为该领域的一个重要发展方向[11，24，35，36]。这使得3d打印从原型工具转变成了健康[37]、能源[38]、建筑[39]和机器人应用[40]中功能性物体和装置的制造平台。使用具有自组装构建模块的油墨已经将3d打印技术的能力扩展到制造具有复杂层次的构造(architecture)以及低于可获得的打印机分辨率的特征尺寸的结构[11，41，42，43，44]。尽管存在这些具有诱惑力的成就和可观的前景，许多材料仍然不能直接进行3d打印，这是因为在满足基于挤出和光的打印技术的流变、物理和化学要求方面存在挑战[45]。此外，增材工艺缺乏再现性和可靠性使得难以生产用于关键应用(诸如航空航天和医疗)的部件，在这些应用中，对微观结构和部件完整性的认证是至关重要的。
2、具有受控的化学组合物、复杂形状和孔隙的结构的制造对于医学、工程和建筑中的许多应用是至关重要的。因为成型技术并不总是适用于感兴趣的材料/化学组合物，所以制造将具有所需的化学性质的材料铸塑到其中的模板模具有时是方便的。增材制造已经广泛地被用于制造这种复杂形状的模具。然而，当最终制品具有复杂的形状或内部孔隙时，铸塑后移除模具可能具有挑战性或是不可能的。
3、3d打印的牺牲模具和模板提供了一种通用的方
4、在结合了轻质、高表面积和可调密度的广泛应用中，孔隙是必要的特征。在广泛的材料中需要孔隙以用于诸如催化载体和轻质结构的应用。特别地，多孔材料在生物医学领域中受到高度关注，尤其是因为它们在组织工程改造和生物可吸收植入物(诸如用于骨缝合的植入物)中的用途。
5、在cn 110407604中示出了一种制造多孔铸件的方法。石膏被铸塑入海绵中，并且在石膏铸件凝固后，将海绵烧尽，从而形成可用于铸塑多孔制品的消失模具。类似的方法从us 3616841和us 3946039中得知。所述方法中用于生产陶瓷消失模具的浆料不包含粘结剂。
6、高度多孔材料可以通过多种方法获得，诸如盐浸出(salt leaching)、气体发泡、冷冻干燥和烧结以及相分离[1]。为规避上述加工问题的一种经济实惠的且可持续的策略是使用易于溶解的无机盐诸如氯化钠(nacl)作为模具或模板。因为nacl无毒，并且在环境温度下易溶于水，所以盐模板不需要进行过度加热或去除有毒溶剂，并且被广泛研究用于生物医学应用。这些特点也使它们成为用于成形温度敏感性材料(诸如活性材料(livingmaterial)、水凝胶和聚合物)的合适模板。或者，nacl在其高达801℃的熔融温度下的物理和机械稳定性使得材料能够在高温下以熔融状态浸渗(infiltration)。这种多功能性允许使用盐颗粒作为成孔模板来制造各种材料，从用于结构应用的泡沫铝[6]到用于组织工程改造的多孔水凝胶[57，58]。通过盐浸出技术，可以获得基于所有材料类别(即，金属、陶瓷或聚合物)的多孔材料[2]。典型地，盐颗粒被用作可浸出的粉末以产生压实的预成形坯(preform)，然后用感兴趣的材料浸渗该预成形坯。在浸渗物固化时，通过在合适的溶剂中浸出除去盐，而保留固化的浸渗材料。盐浸出技术已用于在多种材料中实现孔隙，该材料包括天然聚合物诸如丝心蛋白[3]、合成聚合物诸如聚(l-乳酸)[4]和块状金属玻璃[5]以及结晶金属诸如铝[6]和镁[7]。在所有这些方法中，最终部件的孔径由原始盐颗粒或用作模板的盐颗粒聚集体的尺寸来定义。所得材料的孔几何形状是随机的，具有宽泛的孔径分布，这反映了盐颗粒模板基体的多分散性。这限制了该技术控制最终支架的多孔构造和可实现的总孔隙率的能力。
7、除了模板颗粒，盐也已经沉积在3d打印的聚合物模板周围，以在聚合物去除后产生可铸塑的模具[22，52]。已经描述了将nacl直接打印成三维网格状构造，用于制造具有独特多孔结构的镁[22]。然而，用于基于挤压的直接油墨书写的nacl的3d打印在可获得的分辨率和建筑设计的自由度方面都受到限制。非常需要制造复杂形状的盐模板的新方法。
8、增材制造允许制造复杂的三维形状，并且也用于制造多孔材料，其中它允许调整孔的几何形状和尺寸。增材制造技术允许生产具有从纳米级到宏观级的良好受控的孔隙率和孔径的三维结构[8，9，10，11，12]。已经应用了各种增材制造技术，诸如选择性激光烧结(sls)、熔融沉积成型(fdm)、选择性激光熔化(slm)或立体光刻(sl)。sls和fdm主要应用于聚合材料以及与陶瓷的组合，例如聚己内酯(pcl)、聚乳酸(pla)、羟基磷灰石(ha)和磷酸钙(cap)。已经将slm用于由金属粉末(例如，mg)制造金属部件。此外，从pcl和cap得到的多孔部件也通过立体光刻打印获得。[13，14，15]
9、虽然对于适用于增材制造的材料的选择十分广泛，但是很难找到既适合于普通am技术又能产生具有适合于最终应用(例如，作为骨替代物)的机械强度并且仍然是可生物降解的产品的材料。使用增材制造技术来成形具有高化学反应性的材料，例如镁，仍然是一个挑战。
10、镁(mg)作为一种用于临时骨置换或骨缝合的金属可生物降解植入材料，正受到越来越多的关注[16]。镁具有与骨相似的机械性能，并且能够诱导新骨形成[17]，并且是生物可吸收的[18]。广泛得到接受的是，mg支架的孔径、孔形状、孔方向性和孔隙率程度是强烈影响细胞生存力和生长的因素。为了引导骨组织生长，孔径>300μm的大的开放孔隙与表面粗糙度结合似乎是最成功的。[19，20]因此，将镁成形为具有受控孔隙率和孔径大小的结构以及成形为患者特异性的外部几何形状的能力是非常需要的。
11、据报道，金属镁的间接增材制造有三步工序[21，22]。通过am产生3d聚合物结构。然后用nacl糊剂浸渗所得的聚合物结构。将聚合物结构去除后，nacl充当镁浸渗的模板。在这项技术中，生成聚合物模板所需的额外加工步骤增加了加工时间，并导致不完美结构复制风险的增加。此外，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可光聚合的浆料，包含：
2.根据权利要求1所述的可光聚合的浆料，其中，所述无机盐的所述阴离子选自由以下组成的组：溴根、氯根、氟根、碘根、硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、碳酸根和氰根。
3.根据权利要求1或2所述的可光聚合的浆料，其中，所述无机盐的所述金属阳离子选自由以下组成的组：钡、铍、镉、钙、铯、钴、铜、铁、铅、锂、镁、锰、镍、钾、铷、银、钠和锌。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可光聚合的浆料，其中，所述可光聚合的浆料包含光引发剂、和/或抑制剂、和/或稀释剂、和/或烧结助剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可光聚合的浆料，其中，所述无机盐颗粒用分散剂涂覆或官能化。
6.一种制造可光聚合的浆料的方法，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述无机盐颗粒通过以下步骤产生：
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，提供光引发剂、和/或抑制剂、和/或稀释剂、和/或烧结助剂。
9.一种用于制造烧结陶瓷制品的方法，所述方法包括以下步骤：
10.根据
11.一种生坯制品，在根据权利要求9或10所述的方法的步骤b)之后获得。
12.一种无粘结剂的坯体制品，在根据权利要求9或10所述的方法的步骤c)之后获得。
13.一种用权利要求9或10所述的方法制造的烧结陶瓷制品。
14.一种制造铸塑制品的方法，所述方法包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在溶解所述第一模板模具的所述烧结陶瓷制品之前，将所述固体制品和所述第一模板模具从所述第二模具移除。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述固体制品被正性地锁固在所述第一模板模具中。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述第二模具是永久模具或消失模具。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，将金属材料或聚合物材料或陶瓷材料或复合材料用作铸塑材料。
19.一种铸塑固体制品，用根据权利要求14至18中任一项所述的方法制造。
20.根据权利要求19所述的铸塑固体制品，其中，所述铸塑制品是组织支架和/或医疗植入物和/或医疗装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种可光聚合的浆料，包含：
2.根据权利要求1所述的可光聚合的浆料，其中，所述无机盐的所述阴离子选自由以下组成的组：溴根、氯根、氟根、碘根、硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、碳酸根和氰根。
3.根据权利要求1或2所述的可光聚合的浆料，其中，所述无机盐的所述金属阳离子选自由以下组成的组：钡、铍、镉、钙、铯、钴、铜、铁、铅、锂、镁、锰、镍、钾、铷、银、钠和锌。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可光聚合的浆料，其中，所述可光聚合的浆料包含光引发剂、和/或抑制剂、和/或稀释剂、和/或烧结助剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可光聚合的浆料，其中，所述无机盐颗粒用分散剂涂覆或官能化。
6.一种制造可光聚合的浆料的方法，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述无机盐颗粒通过以下步骤产生：
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，提供光引发剂、和/或抑制剂、和/或稀释剂、和/或烧结助剂。
9.一种用于制造烧结陶瓷制品的方法，所述方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述选择性固化可光聚合...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈·R·斯图达尔特，库纳尔·马萨尼亚，妮可·克莱格，西蒙娜·费尔曼，马丁娜·西霍瓦，
申请(专利权)人：苏黎世联邦理工学院，
类型：发明
国别省市：
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