[发明专利]用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒，其特征在于，包括：

黑色陶瓷基体和包覆层，所述包覆层厚度为50-100nm；

所述包覆层材料选自金属氧化物。

2.根据权利要求1所述用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒，其特征在于，

所述黑色陶瓷基体选自氧化物陶瓷和/或非氧化物陶瓷；

优选地，所述非氧化物陶瓷选自氮化硼、金刚石、碳化硅、氮化铝、碳化钨、氮化钛、碳化硼中的至少一种。

3.根据权利要求1所述用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒，其特征在于，

所述金属氧化物选自铝、镁和钛的氧化物中的至少一种。

4.权利要求1至3中任一项所述用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒的制备方法，其特征在于，包括：将黑色陶瓷基体与金属氧化物的前驱体混合，调节pH，静置，烘干，煅烧即得。

5.权利要求4所述用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物前驱体选自异丙醇铝、六水合硝酸镁、钛酸四丁酯、甲基三乙氧基硅烷；

优选地，所述制备方法包括：将金属氧化物的前驱体与去离子水搅拌混合，制备前驱体悬浮液，将黑色陶瓷基体加入到前驱体悬浮液中，加酸搅拌，静置，烘干、煅烧即得；

优选地，金属氧化物的前驱体与去离子水的摩尔比为1:100-140；优选为1:120；

优选地，所述搅拌混合、加酸搅拌、静置温度为75℃-90℃；

优选地，所述酸选自硝酸；

优选地，所述加酸至pH为6并搅拌10-30min，优选为20min；

优选地，所述加酸搅拌前还包括超声混合，所述超声混合时间为0.5-3h，优选为2h；

优选地，所述静置时间为10-15h，优选为12h；

优选地，所述烘干条件为60-100℃烘干12-48h，优选为80℃；

优选地，所述煅烧条件为800-1200℃煅烧1-3h，优选为1000℃煅烧1h。

6.根据权利要求4所述用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒的制备方法为：以碳化硅纤维粉体为被包覆对象，以异丙醇铝粉为前驱体，在80℃条件下将异丙醇铝与去离子水混合制备前驱体悬浮液，异丙醇铝与去离子水的摩尔比为1:120，将碳化硅纤维粉体与前驱体悬浮液超声混合2h使其分散均匀，加入硝酸调节pH为6，静置12h，80℃烘干并于1000℃煅烧1h即得。

7.一种光固化打印方法，其特征在于，包括：将权利要求1至3中任一项所述的用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒与光敏树脂混合制备复合陶瓷浆料，进行光固化打印、烧结，即得。

8.根据权利要求7所述的光固化打印方法，其特征在于，复合陶瓷浆料固体含量为30～40％，优选为35％；

优选地，所述光固化打印参数为：光功率40-60mW/cm²，曝光时间20-40s；

优选地，所述光固化打印参数为：紫外光波长405nm，光功率50mW/cm²，曝光时间30s；

优选地，所述烧结采用两段式烧结，第一段脱脂烧结，烧结温度为900-1200℃，时间为1-3h，第二段真空烧结，烧结温度为1300-1600℃、时间为1-2h；

优选地，所述第一段脱脂烧结，烧结温度为1000℃，时间为2h；

优选地，第二段真空烧结，烧结温度为1500℃，时间为1.5h。

9.权利要求7或8所述光固化打印方法制备得到的复合陶瓷坯体。

10.权利要求1至3中任一项所述的用于3D打印的核壳状黑色陶瓷颗粒在3D打印领域中的应用；

优选地，所述3D打印领域选自黑色陶瓷材料打印领域。