[发明专利]细晶氧化铝陶瓷的3D打印制备方法

权利要求书

1.一种细晶氧化铝陶瓷的3D打印制备方法，其特征在于，所述细晶氧化铝陶瓷的密度为3.85～3.98g/cm³，晶粒尺寸小于1μm，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1，制备打印凝胶，

使氧化铝前驱体在水中发生水解，得到氧化铝溶胶；

在所述氧化铝溶胶中加入晶种、添加剂、以及粘结剂进行混合，得到打印凝胶，

步骤2，螺杆挤出直写3D打印成型，

将所述打印凝胶通过螺杆挤出直写3D打印成型，得到湿凝胶坯；

步骤3，干燥，

将所述湿凝胶坯进行干燥，得到干燥坯，所述步骤3包括：

步骤31，液体干燥，

将所述湿凝胶坯依次置于40-80℃的聚乙二醇200、聚乙二醇600、聚乙二醇2000中，分别静置4-72小时进行一次干燥，此后将其取出并在萃取液中进行萃取以去除其中的液体介质，所述萃取液为乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种，所述萃取时间为2-12小时；

步骤32，空气干燥，

将经萃取的所述湿凝胶坯从所述萃取液中取出，在空气中进行二次干燥，得到所述干燥坯；

步骤4，烧结，

将所述干燥坯进行烧结，得到所述细晶氧化铝陶瓷。

2.根据权利要求1所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述氧化铝前驱体为拟薄水铝石，将所述拟薄水铝石、硝酸以及分散剂加入水中搅拌，得到所述氧化铝溶胶。

3.根据权利要求2所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述分散剂为选自聚丙烯酸钠、聚乙二醇200以及聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述晶种为选自α-氧化铝、γ-氧化铝、α-氧化铁中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述添加剂为选自氧化镁、氧化钙、氧化锆、氧化钇、氧化硅、硝酸镁和硝酸钇中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述粘结剂为选自羟乙基纤维素、聚氧化乙烯、甲基纤维素、乙基纤维素中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述步骤32中，所述二次干燥的干燥温度为20-110℃，干燥时间为3-24小时。

8.根据权利要求1所述的3D打印制备方法，其特征在于，所述步骤4包括：

将所述干燥坯以4～10℃/min的速率升温至1300～1550℃并保温1～4h，得到所述细晶氧化铝陶瓷。