[发明专利]一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1制备浆料：按以下质量百分比称取各组分并混合均匀，30-80％的陶瓷粉末，15-65％的预混液，0.01-2％的光引发剂，0.04-3％的分散剂，得到浆料；

所述预混液由有机溶质与溶剂组成，所述溶剂的质量为预混液的质量的0-90％，且不取0；所述有机溶质为丙烯酰胺、N–N’亚甲基双丙烯酰胺、1,6-己二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；

S2成型：将浆料置于光固化成型设备中，由光固化成型法制备出坯体；

然后，坯体依次经过干燥步骤、排胶步骤和烧结步骤的加工，制得相对密度大于或等于90％，维氏硬度大于或等于12GPa，残余碳含量小于或等于0.5wt％的陶瓷；

所述排胶步骤是：先对坯体进行真空排胶或气氛保护排胶处理，再对坯体进行空气排胶处理；

所述真空排胶或气氛保护排胶的条件是：将坯体置于负压的排胶炉内或惰性气体保护的排胶炉内，以0.1-10℃/min的速率升温至300-1000℃并保温2-6h，且升温过程中每隔50-150℃保温0-60min；接着，坯体在负压的排胶炉内或惰性气体保护的排胶炉内冷却至室温；

所述空气排胶的条件是：将坯体置于空气气氛的排胶炉中，以1-10℃/min的速率升温至400-700℃并保温0.5-10h；然后坯体随炉冷却至室温。

2.根据权利要求1所述一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，所述干燥步骤是：将坯体置于液态干燥剂中干燥1-72h。

3.根据权利要求1所述一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，所述负压的排胶炉是指排胶炉内的真空度大于或等于0.09MPa。

4.根据权利要求1所述一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，所述空气排胶步骤中，坯体保温0.5-10h后，以2-15℃/min的速率升温至800-1100℃并保温10-60min，然后坯体随炉冷却至室温。

5.根据权利要求1所述一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤的条件是：将坯体置于烧结炉中，以5-30℃/min的速率升温至1200-2200℃并保温1-8h，制得陶瓷。

6.根据权利要求1所述一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备浆料步骤中：首先将有机溶质与溶剂混合均匀，形成预混液，然后向预混液中加入分散剂并混合均匀，接着向预混液中加入陶瓷粉末并球磨0.1-50h，得到初浆料；将初浆料置于负压环境下并搅拌初浆料1-120min以除去气泡，最后向初浆料中加入光引发剂并混合均匀，制得浆料。

7.根据权利要求1所述一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉末为氧化铝、氧化锆、锆钛酸铅、氮化硅、氮化铝、碳化硅、碳化硼、碳氮化钛、碳化钛、氧化钛和氧化硅中的至少一种。