增材制造用陶瓷粉末、制备方法及烘焙方法

文档序号:354227 发布日期:2021-12-07 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 增材制造用陶瓷粉末、制备方法及烘焙方法 (Ceramic powder for additive manufacturing, preparation method and baking method ) 是由 严生辉 薛蕊莉 张龙江 杨小康 王敏 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:一种增材制造用陶瓷粉末,属于增材制造技术领域,用以解决陶瓷打印时现以原材料与呋喃树脂粘结剂打印的产品在烘焙时容易溃散、产品强度、表面质量差的问题,包括85-95重量份的耐火材料、1-3重量份的低温釉粉、1-4重量份的中温釉粉、2-5重量份的高温釉粉、0-2重量份的高折射率氧化物和0-1重量份的助熔剂。本发明提供了一种陶瓷粉末,所述陶瓷粉末可以在现以呋喃树脂为粘结剂的情况下,砂型烘焙不会溃散、力学性能更好;所述陶瓷粉末中的釉粉使得焙烧后的产品更致密、表面更光滑、缺陷更少、扩展了焙烧的温度范围、实现了陶瓷粉末产品脱脂瓷化;所述高折射率氧化物使得焙烧后的产品更具光泽。(A ceramic powder for additive manufacturing belongs to the technical field of additive manufacturing and is used for solving the problems that a product printed by raw materials and furan resin binder is easy to break and poor in product strength and surface quality when being baked during ceramic printing, and comprises 85-95 parts by weight of refractory materials, 1-3 parts by weight of low-temperature glaze powder, 1-4 parts by weight of medium-temperature glaze powder, 2-5 parts by weight of high-temperature glaze powder, 0-2 parts by weight of high-refractive-index oxides and 0-1 part by weight of fluxing agents. The invention provides ceramic powder, which can prevent sand mould from collapsing and has better mechanical property when the existing furan resin is used as a binder; the glaze powder in the ceramic powder enables the roasted product to be more compact, the surface to be smoother and the defects to be less, expands the roasting temperature range and realizes degreasing and ceramization of the ceramic powder product; the high refractive index oxide makes the fired product more glossy.)

增材制造用陶瓷粉末、制备方法及烘焙方法

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域,特别涉及一种增材制造中的陶瓷烧结技术领域。

背景技术

3D打印技术是一种新型快速成形技术,所应用技术包括3DP喷墨打印技术、SLS选区激光烧结技术、FDM熔融层积成型技术等。其中,利用粉末材料进行打印的3DP技术应用范围非常广泛,其原理大致分为:微滴喷射、粉末颗粒粘结和固化成型三个步骤。目前在成形过程中,粉末颗粒首先与固化剂混合搅拌,然后铺好一层厚度固定的粉末颗粒材料,再通过喷头将粘结剂选择性的喷射在铺好的粉末颗粒层上,重复此操作,一层一层叠加起来,最终实现固化粘结成型。然而现有的三维打印粉末材料主要为陶粒砂、硅砂、热法再生砂、石膏粉等材料,材料品类单一、性能不能满足多种多样产品的力学性能、表面质量等方面的要求。另一方面,目前砂芯3DP打印采用的粘结剂为呋喃树脂,由于呋喃树脂的溃散温度较低,打印产品无法焙烧成陶瓷产品,这大大限制了呋喃树脂在陶瓷打印领域使用的可能。

发明内容

有鉴于以上基于呋喃树脂3DP打印用材料无法满足陶瓷烧结的需求,提出了一种增材制造用陶瓷粉末、制备方法及其使用方法,扩大了呋喃树脂的适用范围,同时保证了陶瓷产品的品质。

一种增材制造用陶瓷粉末,包括85-95重量份的耐火材料、1-3重量份的低温釉粉、1-4重量份的中温釉粉、2-5重量份的高温釉粉、0-2重量份的高折射率氧化物和0-1重量份的助熔剂。

进一步地,所述耐火材料为熔融石英、白刚玉、锆英粉、莫来石、陶土、铝矾土、硅砂、陶粒砂中的一种或者几种;所述耐火材料的目数为70 目-325目、可耐1500℃以上的高温;所述耐火材料的角形因数为1.15-1.45、含水量不大于0.1%、含泥量不大于0.2%、休止角不大于32°,所述耐火材料的粉末颗粒的形状为球形或者近球形。

进一步地,所述低温釉粉的目数为100目-325目、烘焙温度为300℃ -700℃,所述低温釉粉具有初步定型的作用,可以防止采用呋喃树脂作为粘结剂的产品在低温烘焙下发生溃散。

进一步地,所述中温釉粉的目数为100目-325目、烘焙温度为700℃ -1200℃,加入中温釉粉的目的是使采用呋喃树脂作为粘结剂的产品在中温环境中可以与低温釉粉衔接,形成烧结温度梯度,以提升产品的强度、细化产品的内部组织,从而使砂型产品更致密、表面更光滑。

进一步地,所述高温釉粉的目数为100目-325目、烘焙温度大于 1200℃,加入高温釉粉的目的是使采用呋喃树脂作为粘结剂的产品在高温环境中可以与中温釉粉和低温釉粉衔接,形成产品的烧结温度梯度,提升产品的强度、细化产品的内部组织,使产品更致密,也即提高了产品的致密度、降低了产品的吸水率,使产品更加光滑、细腻,从而提升产品整体的重量及性能。

进一步地,所述高折射率氧化物为PbO、BaO、ZnO、SnO2和SrO2中的一种,所述高折射率氧化物的目数为100-325目,所述高折射率氧化物可以显著提高釉面光泽度,从而提升产品的表面质量。

进一步地,所述助熔剂为Na2O、K2O和玻璃粉中的一种,所述助熔剂可以降低釉粉的熔融温度和高温粘度,使得釉粉具有良好的透明度及光泽度,提升了釉粉的化学稳定性和热稳定性;所述助熔剂的目数为100目-325目。

一种增材制造用陶瓷粉末的制备方法,包括:

S01,原材料加入:启动罐式混料机,并将所述耐火材料、所述助溶剂、所述低温釉粉、所述中温釉粉、所述高温釉粉和所述高折射率氧化物按照上述给定的比例加入所述罐式混料机中;

S02,球磨介质添加:向所述罐式混料机中加入球磨介质,所述球磨介质的加入量按照与上述所有粉末重量的比为1:2~1:5,所述罐式混料机的搅拌转速为400~800r/min、球磨的时间为1h~2h,从而达到混合均匀的效果;

S03,将混合均匀的物料至于真空干燥箱内进行干燥,所述真空干燥箱内的干燥温度为90℃~120℃、干燥时间为2h~3h;

S04,对干燥后的物料采用筛网筛分,得到符合要求的陶瓷粉末,所述筛网的目数为100目~225目。

进一步地的,所述球磨介质为直径为12mm~25mm的氧化锆实心球。

一种基于陶瓷粉末的中间产品的烘焙方法,包括:

S01,脱脂,所述脱脂也即将用所述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行脱脂,所述脱脂过程的脱脂温度为不高于400℃、脱脂时间为2h~3h;

S02,低温瓷化,所述低温瓷化也即对脱脂后的所述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行低温烘焙瓷化,所述低温烘焙瓷化的温度为300℃~700℃、时间为1h~3h,通过低温烘焙瓷化使得低温釉粉熔化填充在被烘焙产品内部,实现产品的初步硬化;

S03,中温瓷化,所述中温瓷化也即对脱脂后的所述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行中温烘焙瓷化,所述中温烘焙瓷化的温度为700℃~1200℃、时间为2h~4h,通过中温烘焙瓷化使低温釉粉失效,使中温釉粉熔化,以提升产品的强度、细密化产品的组织、使产品表面更光滑;

S04,高温瓷化,所述高温瓷化也即对脱脂后的所述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行高温烘焙瓷化,所述高温烘焙瓷化的温度为1200℃~1700℃、时间为1h~4h,通过高温烘焙瓷化使中温釉粉失效,使高温釉粉熔化并与陶瓷粉末成为一体,以获得高强度、表面光滑、细腻的陶瓷产品;

S05,冷却,使烘焙完毕的产品冷却至室温,后取出,即获得需要的陶瓷产品。

本发明技术方案的有益效果:本发明提供了一种陶瓷粉末,所述陶瓷粉末可以在现以呋喃树脂为粘结剂的情况下,砂型烘焙不会溃散、力学性能更好;所述陶瓷粉末中的釉粉使得焙烧后的产品更致密、表面更光滑、缺陷更少、扩展了焙烧的温度范围、实现了陶瓷粉末产品脱脂瓷化;所述高折射率氧化物使得焙烧后的产品更具光泽。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案,结合以下实施方式对发明内容的技术方案进行详细说明,显而易见地,以下描述是本发明的一些典型实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些实施例获得其他的解决方案。

实施例一:

一种增材制造用陶瓷粉末,按重量份计,包括93重量份的100目~140 目的硅砂、1重量份的200目的低温釉粉、2重量份的200目的中温釉粉、 3重量份的200目的高温釉粉、0.5重量份的200目的PbO和0.5重量份的 200目的Na2O。

依据上述合计100重量份的原材料制备所述陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的制备方法为:

1)将所述93重量份的100目~140目的硅砂、1重量份的200目的低温釉粉、2重量份的200目的中温釉粉、3重量份的200目的高温釉粉、0.5 重量份的200目的PbO和0.5重量份的200目的Na2O加入到罐式混料机中;

2)将直径为12mm~25mm的氧化锆实心球加入搅拌均匀的各原材料中,所述氧化锆实心球的加入量为五分之一重量份的原材料量,也即加入相对原材料总量20份的直径为12mm~25mm的氧化锆实心球;

3)将所述罐式混料机的转速设置为500r/min,搅拌时间设置为1h,从而获得均匀的各种材料混合均匀的粉末材料;

4)将上述混合均匀的粉末材料置入真空干燥箱内进行干燥处理,所述干燥处理的干燥温度为110℃、干燥处理的干燥时间2h;

5)对干燥后的所述粉末材料采用100目~225目的筛网筛分,即获得符合要求的陶瓷粉末。

对采用上述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行烘焙,以获得相应的陶瓷产品,具体烘焙方法包括:

S01,脱脂,对所述中间产品进行脱脂,其中所述脱脂过程的脱脂温度为400℃、脱脂时间为2h;

S02,低温瓷化,对脱脂后的所述中间产品进行低温烘焙瓷化,所述低温烘焙瓷化的温度为700℃、时间为2h,通过低温烘焙瓷化使得低温釉粉熔化填充在被烘焙产品内部,实现产品的初步硬化;

S03,中温瓷化,对低温瓷化后的中间产品进行中温烘焙瓷化,所述中温烘焙瓷化的温度为1200℃、时间为3h,通过中温烘焙瓷化使低温釉粉失效,使中温釉粉熔化,以提升产品的强度、细密化产品的组织、使产品表面更光滑;

S04,高温瓷化,对中温瓷化后的中间产品进行高温烘焙瓷化,所述高温烘焙瓷化的温度为1500℃、时间为1h,通过高温烘焙瓷化使中温釉粉失效,使高温釉粉熔化并与陶瓷粉粉末成为一体,以获得高强度、表面光滑、细腻的陶瓷产品;

S05,冷却,使烘焙完毕的产品冷却至室温,后取出,即获得需要的陶瓷产品。

现在采用以上陶瓷粉末和呋喃树脂打印制成8字形试块和圆柱体试块,所述8字形试块用以抗拉试验,抗拉体积为41.539cm3;所述圆柱体试块的半径为20mm、高40mm,体积为50.24cm3。为了满足打印制成的试块的强度能够满足不小于1MPa,所述试块中呋喃树脂的喷射量不小于整体试块重量的2%。

打印制成的所述8字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到1.196MPa、抗压强度达到8.256MPa、致密度达到60%、陶瓷产品的表面粗糙度达到 Ra54。

将所述8字形试块和圆柱体试块按照上述烘焙方法烘焙,可以使所述8 字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到8MPa、抗压强度达到60.5MPa、致密度达到90%、陶瓷产品的表面粗糙度达到Ra3.2。

实施例二:

一种增材制造用陶瓷粉末,按重量份计,包括94.5重量份的100目~140 目的陶粒砂、0.5重量份的200目的低温釉粉、1重量份的200目的中温釉粉、3重量份的200目的高温釉粉、0.8重量份的200目的BaO和0.2重量份的200目的K2O。

依据上述合计100重量份的原材料制备所述陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的制备方法为:

1)将所述94.5重量份的100目~140目的陶粒砂、0.5重量份的200目的低温釉粉、1重量份的200目的中温釉粉、3重量份的200目的高温釉粉、 0.8重量份的200目的BaO和0.2重量份的200目的K2O加入到罐式混料机中;

2)将直径为12mm~25mm的氧化锆实心球加入搅拌均匀的各原材料中,所述氧化锆实心球的加入量为三分之一重量份的原材料量,也即加入相对原材料总量33份的直径为12mm~25mm的氧化锆实心球;

3)将所述罐式混料机的转速设置为600r/min,搅拌时间设置为1.5h,从而获得均匀的各种材料混合均匀的粉末材料;

4)将上述混合均匀的粉末材料置入真空干燥箱内进行干燥处理,所述干燥处理的干燥温度为110℃、干燥处理的干燥时间2.5h;

5)对干燥后的所述粉末材料采用100目~225目的筛网筛分,即获得符合要求的陶瓷粉末。

对采用上述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行烘焙,以获得相应的陶瓷产品,具体烘焙方法包括:

S01,脱脂,对所述中间产品进行脱脂,其中所述脱脂过程的脱脂温度为400℃、脱脂时间为2h;

S02,低温瓷化,对脱脂后的所述中间产品进行低温烘焙瓷化,所述低温烘焙瓷化的温度为700℃、时间为2.5h,通过低温烘焙瓷化使得低温釉粉熔化填充在被烘焙产品内部,实现产品的初步硬化;

S03,中温瓷化,对低温瓷化后的中间产品进行中温烘焙瓷化,所述中温烘焙瓷化的温度为1200℃、时间为4h,通过中温烘焙瓷化使低温釉粉失效,使中温釉粉熔化,以提升产品的强度、细密化产品的组织、使产品表面更光滑;

S04,高温瓷化,对中温瓷化后的中间产品进行高温烘焙瓷化,所述高温烘焙瓷化的温度为1550℃、时间为1.5h,通过高温烘焙瓷化使中温釉粉失效,使高温釉粉熔化并与陶瓷粉末成为一体,以获得高强度、表面光滑、细腻的陶瓷产品;

S05,冷却,使烘焙完毕的产品冷却至室温,后取出,即获得需要的陶瓷产品。

现在采用以上陶瓷粉末和呋喃树脂打印制成8字形试块和圆柱体试块,所述8字形试块用以抗拉试验,抗拉体积为41.539cm3;所述圆柱体试块的半径为20mm、高40mm,体积为50.24cm3。为了满足打印制成的试块的强度能够满足不小于1MPa,所述试块中呋喃树脂的喷射量不小于整体试块重量的2%。

打印制成的所述8字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到1.56MPa、抗压强度达到9.25MPa、致密度达到63.5%、陶瓷产品的表面粗糙度达到 Ra48。

将所述8字形试块和圆柱体试块按照上述烘焙方法烘焙,可以使所述8 字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到10MPa、抗压强度达到72.5MPa、致密度达到92%、陶瓷产品的表面粗糙度达到Ra2.5。

实施例三:

一种增材制造用陶瓷粉末,按重量份计,包括95.5重量份的150目~220 目的白刚玉、0.5重量份的250目的低温釉粉、0.5重量份的250目的中温釉粉、2重量份的250目的高温釉粉、0.5重量份的250目的ZnO和1重量份的250目的玻璃粉。

依据上述合计100重量份的原材料制备所述陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的制备方法为:

1)将所述95.5重量份的150目~220目的白刚玉、0.5重量份的250目的低温釉粉、0.5重量份的250目的中温釉粉、2重量份的250目的高温釉粉、0.5重量份的250目的ZnO和1重量份的250目的玻璃粉加入到罐式混料机中;

2)将直径为12mm~25mm的氧化锆实心球加入搅拌均匀的各原材料中,所述氧化锆实心球的加入量为五分之一重量份的原材料量,也即加入相对原材料总量20份的直径为12mm~25mm的氧化锆实心球;

3)将所述罐式混料机的转速设置为500r/min,搅拌时间设置为1h,从而获得均匀的各种材料混合均匀的粉末材料;

4)将上述混合均匀的粉末材料置入真空干燥箱内进行干燥处理,所述干燥处理的干燥温度为110℃、干燥处理的干燥时间2.5h;

5)对干燥后的所述粉末材料采用150目~325目的筛网筛分,即获得符合要求的陶瓷粉末。

对采用上述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行烘焙,以获得相应的陶瓷产品,具体烘焙方法包括:

S01,脱脂,对所述中间产品进行脱脂,其中所述脱脂过程的脱脂温度为400℃、脱脂时间为2h;

S02,低温瓷化,对脱脂后的所述中间产品进行低温烘焙瓷化,所述低温烘焙瓷化的温度为700℃、时间为2.5h,通过低温烘焙瓷化使得低温釉粉熔化填充在被烘焙产品内部,实现产品的初步硬化;

S03,中温瓷化,对低温瓷化后的中间产品进行中温烘焙瓷化,所述中温烘焙瓷化的温度为1150℃、时间为3h,通过中温烘焙瓷化使低温釉粉失效,使中温釉粉熔化,以提升产品的强度、细密化产品的组织、使产品表面更光滑;

S04,高温瓷化,对中温瓷化后的中间产品进行高温烘焙瓷化,所述高温烘焙瓷化的温度为1650℃、时间为2h,通过高温烘焙瓷化使中温釉粉失效,使高温釉粉熔化并与陶瓷粉末成为一体,以获得高强度、表面光滑、细腻的陶瓷产品;

S05,冷却,使烘焙完毕的产品冷却至室温,后取出,即获得需要的陶瓷产品。

现在采用以上陶瓷粉末和呋喃树脂打印制成8字形试块和圆柱体试块,所述8字形试块用以抗拉试验,抗拉体积为41.539cm3;所述圆柱体试块的半径为20mm、高40mm,体积为50.24cm3。为了满足打印制成的试块的强度能够满足不小于1MPa,所述试块中呋喃树脂的喷射量不小于整体试块重量的2%。

打印制成的所述8字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到1.25MPa、抗压强度达到7.85MPa、致密度达到64.5%、陶瓷产品的表面粗糙度达到 Ra42。

将所述8字形试块和圆柱体试块按照上述烘焙方法烘焙,可以使所述8 字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到8.2MPa、抗压强度达到64.5MPa、致密度达到93.2%、陶瓷产品的表面粗糙度达到Ra2.3。

实施例四:

一种增材制造用陶瓷粉末,按重量份计,包括94.5重量份的250目~325 目的锆英粉、0.8重量份的325目的低温釉粉、1重量份的325目的中温釉粉、3重量份的325目的高温釉粉、0.5重量份的325目的SnO2和0.2重量份的325目的玻K2O。

依据上述合计100重量份的原材料制备所述陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的制备方法为:

1)将所述94.5重量份的250目~325目的锆英粉、0.8重量份的325目的低温釉粉、1重量份的325目的中温釉粉、3重量份的325目的高温釉粉、 0.5重量份的325目的SnO2和0.2重量份的325目的玻K2O加入到罐式混料机中;

2)将直径为12mm~25mm的氧化锆实心球加入搅拌均匀的各原材料中,所述氧化锆实心球的加入量为四分之一重量份的原材料量,也即加入相对原材料总量25份的直径为12mm~25mm的氧化锆实心球;

3)将所述罐式混料机的转速设置为600r/min,搅拌时间设置为1h,从而获得均匀的各种材料混合均匀的粉末材料;

4)将上述混合均匀的粉末材料置入真空干燥箱内进行干燥处理,所述干燥处理的干燥温度为110℃、干燥处理的干燥时间2h;

5)对干燥后的所述粉末材料采用200目~325目的筛网筛分,即获得符合要求的陶瓷粉末。

对采用上述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行烘焙,以获得相应的陶瓷产品,具体烘焙方法包括:

S01,脱脂,对所述中间产品进行脱脂,其中所述脱脂过程的脱脂温度为350℃、脱脂时间为3h;

S02,低温瓷化,对脱脂后的所述中间产品进行低温烘焙瓷化,所述低温烘焙瓷化的温度为700℃、时间为2h,通过低温烘焙瓷化使得低温釉粉熔化填充在被烘焙产品内部,实现产品的初步硬化;

S03,中温瓷化,对低温瓷化后的中间产品进行中温烘焙瓷化,所述中温烘焙瓷化的温度为1200℃、时间为3h,通过中温烘焙瓷化使低温釉粉失效,使中温釉粉熔化,以提升产品的强度、细密化产品的组织、使产品表面更光滑;

S04,高温瓷化,对中温瓷化后的中间产品进行高温烘焙瓷化,所述高温烘焙瓷化的温度为1700℃、时间为4h,通过高温烘焙瓷化使中温釉粉失效,使高温釉粉熔化并与陶瓷粉末成为一体,以获得高强度、表面光滑、细腻的陶瓷产品;

S05,冷却,使烘焙完毕的产品冷却至室温,后取出,即获得需要的陶瓷产品。

现在采用以上陶瓷粉末和呋喃树脂打印制成8字形试块和圆柱体试块,所述8字形试块用以抗拉试验,抗拉体积为41.539cm3;所述圆柱体试块的半径为20mm、高40mm,体积为50.24cm3。为了满足打印制成的试块的强度能够满足不小于1MPa,所述试块中呋喃树脂的喷射量不小于整体试块重量的2%。

打印制成的所述8字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到1.82MPa、抗压强度达到9.5MPa、致密度达到67.5%、陶瓷产品的表面粗糙度达到 Ra38。

将所述8字形试块和圆柱体试块按照上述烘焙方法烘焙,可以使所述8 字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到12.1MPa、抗压强度达到86.5MPa、致密度达到95.2%、陶瓷产品的表面粗糙度达到Ra2.0。

实施例五:

一种增材制造用陶瓷粉末,按重量份计,包括92.5重量份的120目~180目的铝矾土、1.2重量份的200目的低温釉粉、1.5重量份的200目的中温釉粉、4重量份的200目的高温釉粉、0.5重量份的200目的SrO2和0.3重量份的200目的玻Na2O。

依据上述合计100重量份的原材料制备所述陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的制备方法为:

1)将所述92.5重量份的120目~180目的铝矾土、1.2重量份的200目的低温釉粉、1.5重量份的200目的中温釉粉、4重量份的200目的高温釉粉、0.5重量份的200目的SrO2和0.3重量份的200目的玻Na2O加入到罐式混料机中;

2)将直径为12mm~25mm的氧化锆实心球加入搅拌均匀的各原材料中,所述氧化锆实心球的加入量为二分之一重量份的原材料量,也即加入相对原材料总量50份的直径为12mm~25mm的氧化锆实心球;

3)将所述罐式混料机的转速设置为500r/min,搅拌时间设置为1h,从而获得均匀的各种材料混合均匀的粉末材料;

4)将上述混合均匀的粉末材料置入真空干燥箱内进行干燥处理,所述干燥处理的干燥温度为110℃、干燥处理的干燥时间1.5h;

5)对干燥后的所述粉末材料采用120目~250目的筛网筛分,即获得符合要求的陶瓷粉末。

对采用上述陶瓷粉末和呋喃树脂制成的中间产品进行烘焙,以获得相应的陶瓷产品,具体烘焙方法包括:

S01,脱脂,对所述中间产品进行脱脂,其中所述脱脂过程的脱脂温度为380℃、脱脂时间为2h;

S02,低温瓷化,对脱脂后的所述中间产品进行低温烘焙瓷化,所述低温烘焙瓷化的温度为650℃、时间为2.5h,通过低温烘焙瓷化使得低温釉粉熔化填充在被烘焙产品内部,实现产品的初步硬化;

S03,中温瓷化,对低温瓷化后的中间产品进行中温烘焙瓷化,所述中温烘焙瓷化的温度为1100℃、时间为4h,通过中温烘焙瓷化使低温釉粉失效,使中温釉粉熔化,以提升产品的强度、细密化产品的组织、使产品表面更光滑;

S04,高温瓷化,对中温瓷化后的中间产品进行高温烘焙瓷化,所述高温烘焙瓷化的温度为1350℃、时间为3h,通过高温烘焙瓷化使中温釉粉失效,使高温釉粉熔化并与陶瓷粉末成为一体,以获得高强度、表面光滑、细腻的陶瓷产品;

S05,冷却,使烘焙完毕的产品冷却至室温,后取出,即获得需要的陶瓷产品。

现在采用以上陶瓷粉末和呋喃树脂打印制成8字形试块和圆柱体试块,所述8字形试块用以抗拉试验,抗拉体积为41.539cm3;所述圆柱体试块的半径为20mm、高40mm,体积为50.24cm3。为了满足打印制成的试块的强度能够满足不小于1MPa,所述试块中呋喃树脂的喷射量不小于整体试块重量的2%。

打印制成的所述8字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到1.22MPa、抗压强度达到6.2MPa、致密度达到60.5%、陶瓷产品的表面粗糙度达到 Ra45。

将所述8字形试块和圆柱体试块按照上述烘焙方法烘焙,可以使所述8 字形试块和圆柱体试块的抗拉强度达到7.1MPa、抗压强度达到43.5MPa、致密度达到89.3%、陶瓷产品的表面粗糙度达到Ra3.8。

经过试块试验可以确定,本发明所述的陶瓷粉末可以在不改变新的粘结剂的情况下,实现了陶瓷打印,也即实现了采用呋喃树脂和陶瓷粉末打印陶瓷制品,为陶瓷制品提出了一种新的生产工艺。

以上实施例仅是对本发明技术方案的一种典型应用的描述,在合理的、不需要付出创造性劳动的基础上,还可以进行合理的拓展。

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