[发明专利]一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法

权利要求书

1.一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：

⑴分别将固含量为20~30wt%的无机氧化物陶瓷粉末、固含量为5~20wt%的聚合物微球开孔剂与固含量为50~75%的磷酸铝溶胶粘结剂搅拌混合后进行球磨处理，即得陶瓷浆料；

⑵所述陶瓷浆料转移至3D打印机针筒中，于室温下用墨水直书写3D打印机进行连续逐层打印，在空气中随着水分的蒸发即得陶瓷多孔件生坯；

⑶所述陶瓷多孔件生坯依次经固化、脱脂、烧结工序处理，即得孔隙度可调的多级多孔陶瓷。

2.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑴中无机氧化物陶瓷粉末是指气相二氧化硅陶瓷粉末、三氧化铝陶瓷粉末、二氧化锆陶瓷粉末中的一种，其球形颗粒粒径为50~200 nm。

3.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑴中聚合物微球开孔剂是指聚苯乙烯微球、酚醛树脂微球、聚甲基丙烯酸甲酯交联微球中的一种。

4.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑴中磷酸铝溶胶粘结剂是指将1mol的Al(OH)₃加入到3.5mol浓度为14.7mol/L的磷酸溶液中，在100℃下搅拌至呈无色透明所得的溶液。

5.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑴中球磨的条件是指转速为1000~1500 rpm，时间为1~3 min，循环次数为5~10次。

6.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑵中3D打印的条件是指喷嘴直径为400~600 μm，挤出压力为0.2~0.4MPa，分层厚度为5~10 mm，打印速度为2~5 mm s ^-1，打印细丝的间距为1~5mm。

7.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑶中固化的条件是指温度为100~120℃，保温12~24小时。

8.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑶中脱脂的条件是指以每分钟2~5℃的升温速度升温至350~500℃，保温时间为1~2小时。

9.如权利要求1所述的一种基于墨水直书写3D打印技术制备多级多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述步骤⑶中烧结的条件是指以每分钟2~5℃的升温速度升温至900~1100℃，保温时间为2~5小时。