[发明专利]用于增材制造的双固化陶瓷材料及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种用于增材制造的双固化陶瓷材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括：将低聚物与活性单体搅拌混合，得到溶剂；向所述溶剂中加入分散剂以使液体均匀分散；加入光引发剂、热引发剂和热固化促进剂，其中，每加入一种试剂后将溶液充分搅拌直至混合均匀；加入消泡剂、阻聚剂、流平剂和烧结助剂得到树脂基溶液，其中，每加入一种试剂后将溶液充分搅拌直至混合均匀；将陶瓷粉末分散于树脂基溶液中，待分散完成后对配制的材料进行球磨；待球磨均匀后，将得到的材料进行抽真空搅拌消去气泡。所述双固化陶瓷材料由所述制备方法制得。本申请的双固化陶瓷材料可应用于增材制造。本申请可使材料的固化深度得到提高。

技术领域

本申请涉及增材制造材料技术领域，特别涉及一种用于增材制造的双固化陶瓷材料及其制备方法和应用。

背景技术

增材制造技术(又称3D打印技术或快速成型技术)经过一段时间的发展已经逐渐开始在个性化医疗、航空航天、建筑设计、汽车制造等重要国民经济领域发挥着作用。增材制造技术以数字化模型为基础，运用粉末状金属、热塑性塑料和光固化树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式构造物体。相对于高分子树脂和金属材料等的3D打印材料，陶瓷材料的开发存在着难以攻克的技术难关，如：在立体光刻(SLA，Stereo LithographyAppearance)成型过程中树脂基陶瓷浆料的固化深度受到限制，在有色陶瓷粉末体系中难以成型；这限制了3D打印技术在陶瓷材料成型方面的应用。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的发明人经过研究发现：对于在立体光刻成型过程中树脂基陶瓷浆料的固化深度受到限制，其原因在于陶瓷粉末与树脂对于紫外光折射率的差值过大导致紫外光散射；对于在有色陶瓷粉末体系中难以成型，其原因在于紫外光被有色的陶瓷粉末所吸收，从而导致树脂基陶瓷浆料难以建立立体结构。对此，本申请提出一种用于增材制造的双固化陶瓷材料及其制备方法和应用。本申请的双固化陶瓷材料在3D打印过程中的具有足够的固化深度，能够解决部分难固化陶瓷材料难以打印的技术问题。

在第一方面，本申请提供一种用于增材制造的双固化陶瓷材料的制备方法：使用如下重量占比的组分：1％至15％的低聚物；8％至30％的活性单体；1％至5％的光引发剂；1％至5％的热引发剂；0.001％至1％的热固化促进剂；0.1％至4％的分散剂；0.01％至3％的消泡剂；0.01％至1％的流平剂；0.001％至1％的阻聚剂；0.01％至2％的烧结助剂；60％至85％的陶瓷粉末；

将所述低聚物与所述活性单体搅拌混合，得到溶剂；

向所述溶剂中加入所述分散剂以使液体均匀分散；加入所述光引发剂、所述热引发剂和所述热固化促进剂，其中，每加入一种试剂后将溶液充分搅拌直至混合均匀；

加入所述消泡剂、所述阻聚剂、所述流平剂和所述烧结助剂得到树脂基溶液，其中，每加入一种试剂后将溶液充分搅拌直至混合均匀；

将所述陶瓷粉末分散于所述树脂基溶液中，待分散完成后对配制的材料进行球磨；待球磨均匀后，将得到的材料进行抽真空搅拌消去气泡。

在第二方面，本申请提供一种用于增材制造的双固化陶瓷材料，为上述制备方法制得的双固化陶瓷材料。

在第三方面，本申请提供上述双固化陶瓷材料在增材制造中的应用。

与现有技术相比，本申请的有益效果有：

使得材料在立体光刻成型过程中，一方面吸收紫外光引发光固化反应，另一方面利用激光与材料作用时产生的热量引发热聚合反应，从而使材料的固化深度得到提高。

附图说明