[发明专利]一种用于评价高固相陶瓷浆料稳定性的方法

说明书

本发明为一种用于评价高固相陶瓷浆料稳定性的方法，该方法包括以下步骤：第一步、制备出已知各个元素重量百分比的陶瓷浆料，并将该已知各个元素重量百分比作为理论值；然后将陶瓷浆料置于料筒中，并密封静止；第二步、在规定的静止时间内，在料筒中某个横截面处取出定量的陶瓷浆料制备成测试试样，测试获得该试样不同测量点或者同一个测量点多次测量的各元素原子百分比和/或重量百分比；第三步、将陶瓷浆料中各元素的重量百分比与其相应的理论值相比较，当所有的元素的重量百分比变化率均不大于5％时，则认为浆料稳定性好。该方法克服了以往依靠低固相间接评价高固相陶瓷浆料稳定性的弊端，准确性高且实用。

技术领域

本发明属于增材制造的打印材料研究领域，具体涉及一种用于评价高固相陶瓷浆料稳定性的方法。

背景技术

随着3D打印技术的发展，陶瓷的应用愈加的广泛。陶瓷因为其优异的性能如较高的强度和韧性以及生物相容性使得陶瓷被广泛引用于生物医疗等学科领域且发展迅速。传统陶瓷通过减法式加工即通过去除多余的部分而形成所需零件的形状和精度，然而这种加工对于加工刀具要求很高，这势必提高加工成本。3D打印技术如自由挤出成型技术通过挤出陶瓷浆料的方式制造陶瓷零件，可以实现定制化。

对于用于3D打印的陶瓷浆料，要求必须具备高稳定性和高分散性。传统评价浆料稳定性的手段包括以下三种：第一种，制备一定体积分数(低固相)的悬浮液，静止一定的时间后，观察沉降的高度，从而评价稳定性；第二种，制备一定体积分数的(低固相)的悬浮液，静止一段时间后，将一束光照射在上清液中，观察透光率，评价稳定性；第三种，制备一定体积分数的(低固相)的浆料，静止一段时间后，在不同高度处取相同体积的浆料，通过离心机在相同的离心速度下进行固液分离，通过观察透光率和离心后沉降的重量评价稳定性。然而通过研究发现，这些方法均是评价低固相(陶瓷粉体的体积分数低于20vol％)下的稳定性。3D打印挤出的陶瓷浆料是高固相(>35vol％)，高固相的陶瓷浆料沉降速度极慢，并且性质相差不大，高固相陶瓷浆料的评价方法目前是依赖于分析陶瓷浆料在低固相下的稳定性以评价高固相的稳定性，此方法不具有较为严谨的说服性，针对高固相的陶瓷浆料稳定性评价现阶段还没有具体的方法。

因此该如评价高固相的陶瓷浆料稳定性成为了一项难题，解决这一问题，本发明尝试给出一种用于高固相陶瓷浆料的稳定性评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种较为精确的方法以用于评价高固相陶瓷浆料稳定性的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于评价高固相陶瓷浆料稳定性的方法，该方法包括以下步骤：

第一步、制备陶瓷浆料：制备出已知各个元素重量百分比的陶瓷浆料，并将该已知各个元素重量百分比作为理论值；然后将陶瓷浆料置于料筒中，并密封静止；

第二步、元素重量百分比检测：在规定的静止时间内，在料筒中某个横截面处取出定量的陶瓷浆料制备成能测试仪能检测的试样，进行测试时，获得该试样不同测量点或者同一个测量点多次测量的各元素原子百分比和/或重量百分比；若为各元素原子百分比，则再通过各元素原子百分比直接计算出各元素的重量百分比；

第三步、稳定性评价：将陶瓷浆料中各元素的重量百分比与其相应的理论值相比较，当所有的元素的重量百分比变化率均不大于5％时，则认为浆料稳定性好；若其中一种元素的重量百分比变化率大于5％，则认为浆料稳定性差。

上述用于评价高固相陶瓷浆料稳定性的方法，所述测试仪为质谱仪、SEM(扫描电子显微镜)或能谱仪。