一种梯度多孔结构陶瓷的定制化成型方法

摘要

本发明公开了一种梯度多孔结构陶瓷的定制化成型方法，该方法以光固化快速成型并结合凝胶注模成型技术制备球孔与微管混合结构的多孔陶瓷制件，并且可以定制出各种复杂的型面结构。本方法为多孔陶瓷的内部复杂微结构以及定制化复杂曲面外型的实现提供了新的成本低、精度高、成型效率高、工艺简单工艺方法。该方法改变了传统多孔陶瓷支架制备工艺过程，克服了传统工艺难以制造形状复杂、尺寸精密，孔隙结构和孔隙率不易控制的多孔陶瓷的不足，实现了具有可变性且相互连通的孔或孔道结构的多孔陶瓷的定制化制造。

主权项

一种梯度多孔结构陶瓷的定制化成型方法，其特征在于，该方法以光固化快速成型并结合凝胶注模成型技术制备球孔与微管混合结构的多孔陶瓷制件，具体包括下列步骤：步骤一，首先根据实际要求，在构造的匹配宏观复杂型面结构的三维模型的基础上，完成定制化陶瓷制件支架负型模具的三维模型设计，其内部具有连通微管负型结构；并将该模具三维模型转化为可直接加工的数据文件；步骤二，用快速成型机内的分层软件做分层处理，并将处理数据导入制造程序中，利用精密快速成型机成型制造支架负型树脂模具；步骤三，将石蜡微球真空灌注到支架负型树脂模具中，在加压加热条件下使得石蜡微球与支架负型树脂模具粘合，并使石蜡微球之间相互微接触；步骤四，配制陶瓷浆体，按照质量比将陶瓷粉末∶水溶剂∶有机单体∶分散剂∶交联剂＝(100～150)∶(40～70)∶(5～10)∶(1～2)∶(1～2)的比例均匀混合，放入真空机去除气泡，经浓氨水调整形成PH＝(7～9)的浆料，再添加适量引发剂与催化剂形成陶瓷浆体；步骤五，将配置好的陶瓷浆体真空注入粘合有石蜡微球的支架负型树脂模具中，在室温下干燥72小时；步骤六，将干燥后的陶瓷体及其支架负型树脂模具一同放入电炉，经烧结工艺即可形成具有球孔与微管混合结构的多孔陶瓷制件；所述的烧结工艺参数为：先使升温速度为5℃/小时，从室温升至340℃，然后保温5小时；再以10℃/小时升至660℃，保温5小时；然后以60℃/小时升至1200℃，保温5小时；保温后关闭电炉电源，经48小时自然降至室温取出即可。