[发明专利]采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法

权利要求书

1.采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据实际需求设计出复杂结构空心球陶瓷零件的三维模型；

(2)将由陶瓷空心球组成的原材料粉体进行预烧，以增加陶瓷空心球的强度并保证其具备烧结活性；

(3)将粘结剂和步骤(2)中预烧后的原材料粉体进行混合，以获得SLS用复合陶瓷空心球成型粉体；

(4)将步骤(1)的三维模型导入SLS设备，然后将步骤(3)中所得SLS用复合陶瓷空心球成型粉体在SLS设备上进行成型，通过调整SLS成型工艺参数得到满足要求的空心球陶瓷素坯；

(5)将步骤(4)中所得空心球陶瓷素坯依次进行脱脂和烧结，得到所需的复杂结构空心球陶瓷零件。

2.根据权利要求1所述的采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，步骤(2)中的陶瓷空心球的材料为氧化物、氮化物、碳化物和硅酸铝盐中的一种或多种，陶瓷空心球的内部为完全中空或者多孔；陶瓷空心球的预烧温度根据空心球具体材料来制定，以保证预烧后陶瓷空心球具有烧结活性和强度，从而保证陶瓷空心球能再次被烧结且成型过程中不易溃散，原材料粉体中陶瓷空心球的平均粒径为10μm-150μm。

3.根据权利要求1所述的采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，步骤(3)中的混合方法为机械混合法、溶解沉淀法或溶剂蒸发法。

4.根据权利要求1所述的采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，步骤(3)中的粘结剂为有机粘结剂，所述有机粘结剂为热固性聚合物和/或热塑性聚合物，其中热固性聚合物为环氧树脂和/或热固性酚醛树脂，热塑性聚合物为聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、苯乙烯和尼龙中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，步骤(4)中的SLS成型工艺参数中，根据具体使用的粘结剂种类和SLS用复合陶瓷空心球成型粉体性质，SLS用复合陶瓷空心球成型粉体的预热温度为30℃～150℃，单层铺粉层厚为0.1mm～0.3mm，激光扫描间距为0.1mm～0.3mm，激光功率为5W～20W，扫描速度为1000mm/s～3000mm/s。

6.根据权利要求1所述的采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，步骤(5)中的脱脂工艺的参数如下：脱脂温度为400℃～600℃，保温1h～3h，升温速率为0.3℃/min～2℃/min。

7.根据权利要求1所述的采用激光选区烧结制备复杂结构空心球陶瓷零件的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的烧结工艺的参数如下：烧结温度为1450℃～1950℃，保温2h～3h。