一种3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113024271A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110320774.2(22)申请日2021.03.25(71)申请人上海簇睿低碳能源技术有限公司地址201600上海市松江区鼎源路300号11幢5楼506室(72)发明人孙予罕王慧胡振郑吕科(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人徐俊(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B35/195(2006.01)C04B35/622(2006.01)B33Y70/10(2020.01)B33Y50/02(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法。所述堇青石蜂窝陶瓷载体的原料包括由光敏树脂树脂与堇青石粉体组成的光固化混合光敏树脂。制备方法为：将光敏树脂的原料超声中充分混合；将光敏树脂与堇青石粉体于球磨机中充分球磨，于真空干燥条件下排除气泡，制得光固化混合光敏树脂；使用建模软件进行三维结构设计，将光固化混合光敏树脂使用DLP光固化打印机进行打印，打印结束后将打印结构置于无水乙醇中进行充分清洗；蒸发、热解有机物，烧结，得到整体式堇青石蜂窝陶瓷载体。本发明利用DLP打印技术成型的整体式堇青石蜂窝陶瓷载体，不受模具大小和形状的限制，可制造形状复杂、高孔密度、超薄间壁的蜂窝陶瓷载体。CN113024271ACN113024271A权利要求书1/1页1.一种3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，原料包括由光敏树脂树脂与堇青石粉体组成的光固化混合光敏树脂，其中，光敏树脂与堇青石粉体的质量比为4：1～1：4。2.如权利要求1所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，所述的光敏树脂，其原料包括以质量百分比计的低聚物30～70％，稀释剂15～60％，光引发剂1‑5％及余量的助剂。3.如权利要求2所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，所述的低聚物为聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、改性丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯中的任意一种或几种；所述的稀释剂为二丙二醇类二丙稀酸酯、1,6‑己二醇二丙稀酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、丙烯酸吗啉、无水乙醇和异丙醇中的任意一种或几种；所述的光引发剂采用吸收300‑450nm紫外光的光引发剂；所述的助剂为不含有金属及无机元素的助剂。4.如权利要求3所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体，其特征在于，所述的光引发剂为2,4,6‑三甲基苯甲酰基‑二苯基氧化磷、苯基双(2，4，6‑三甲基苯甲酰基)氧化磷、1‑羟环己基苯酮和2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮中的至少一种；所述的助剂为消泡剂、流平剂、消光剂和染料添加剂中的至少一种。5.权利要求1‑4任意一项所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：将堇青石粉体放入烘箱中进行完全干燥；步骤2)：将光敏树脂的原料超声中充分混合；步骤3)：将光敏树脂与堇青石粉体于球磨机中充分球磨，于真空干燥条件下排除气泡，制得光固化混合光敏树脂；步骤4)：使用建模软件进行三维结构设计，将光固化混合光敏树脂使用DLP光固化打印机进行打印，打印结束后将打印结构置于无水乙醇中进行充分清洗；步骤5)：在空气气氛下蒸发、热解打印结构中的有机物，并进行烧结，得到整体式堇青石蜂窝陶瓷载体。6.如权利要求5所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述步骤1)得到的堇青石粉体的粒径为15μm以下，堆密度不小于2g/mL。7.如权利要求5所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中球磨机的转速设置为300‑500r/min，球磨的时间为2‑6h。8.如权利要求5所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中的建模软件为AutocAD、3DMAX、SolidWorks或MaterialiseMagics中的一种。9.如权利要求5所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中光固化打印机的曝光功率为5‑50mW/cm2，切片厚度为25‑100μm，首层的曝光时间为10‑20s，其它层的曝光时间为2‑15s。10.如权利要求5所述的3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中蒸发、热解的温度为50‑450℃，保温2‑15h，烧结的温度为1200‑1400℃，时间为5‑20h。2CN113024271A说明书1/4页一种3D打印整体式堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法技术