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1、(10)申请公布号 CN 103102143 A (43)申请公布日 2013.05.15 CN 103102143 A *CN103102143A* (21)申请号 201310036245.5 (22)申请日 2013.01.31 C04B 35/10(2006.01) C04B 35/565(2006.01) C04B 35/14(2006.01) C04B 35/58(2006.01) C04B 35/63(2006.01) (71)申请人 西安理工大学 地址 710048 陕西省西安市金花南路 5 号 (72)发明人 陈文革 李淑娟 熊斐 方玺 (74)专利代理机构 西安弘理专利事务。
2、所 61214 代理人 李娜 (54) 发明名称 基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法 (57) 摘要 本发明公开了一种基于仿生成型陶瓷膏体浆 料的配置方法， 按重量百分比分别称取50%70% 研磨的纯陶瓷粉体、 4%6%润滑剂、 1%3%聚丙 乙醇、 2%8%粘结剂和0.1%0.5%分散剂， 余量 为蒸馏水， 混合后搅拌至混合浆料中没有固体偏 聚物和气泡存在， 然后调节 pH 值范围为 5 7， 并 控制混合浆料的粘度不大于 1Pas， 最后将混合 浆料挤压或注射成型。本发明基于仿生成型陶瓷 膏体浆料的配置方法， 不需要专门的设备， 简单易 行， 成本低， 并且能够满足任何挤压或注射设备的 成。
3、型需要， 解决了复杂陶瓷制品难以成型的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103102143 A CN 103102143 A *CN103102143A* 1/1 页 2 1. 基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 其特征在于， 按重量百分比分别称取 50%70%研磨的纯陶瓷粉体、 4%6%润滑剂、 1%3%聚丙乙醇、 2%8%粘结剂和0.1% 0.5% 分散剂， 余量为蒸馏水， 混合后搅拌至混合浆料中没有固体偏聚物和气泡存。
4、在， 然后调 节pH值为57， 并控制混合浆料的粘度不大于1Pa s， 最后将混合浆料挤压或注射成型。 2. 根据权利要求 1 所述的基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 其特征在于， 所述 纯陶瓷粉体为氧化铝、 碳化硅、 氧化硅和氮化物中的一种或几种， 所述纯陶瓷粉体的粒度不 大于 10m， 形状为近球形。 3.根据权利要求1或2所述的基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 其特征在于， 所 述润滑剂为丙三醇， 所述粘结剂为聚乙烯醇、 卡拉冻胶和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种， 所述 分散剂为十八酸钠、 六偏磷酸钠和聚乙烯酸钠盐中的一种。 4. 根据权利要求 3 所述的基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置。
5、方法， 其特征在于， 所述 搅拌的时间为 2 4h， 所述调节 pH 值采用盐酸或氨水。 5. 根据权利要求 4 所述的基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 其特征在于， 所述 挤压或注射成型在计算机控制的膏体浆料成型设备中进行。 权 利 要 求 书 CN 103102143 A 2 1/3 页 3 基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法 技术领域 0001 本发明属于陶瓷材料技术领域， 涉及一种基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方 法。 背景技术 0002 陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材 料， 具有高熔点、 高硬度、 高耐磨性、 耐氧化等优点。可用作结构材料、 。
6、工具材料乃至功能材 料。陶瓷材料的成型工艺是降低陶瓷制品成本和提高陶瓷零件性能的关键因素。现代陶瓷 由于强度很大， 采用机械加工获得最终产品成本极高， 而采用膏体浆料的注射成型能得到 接近产品的最终形状， 如光纤通讯上光纤连接器用的陶瓷微型插针， 陶瓷牙齿、 种植牙陶瓷 螺杆和牙齿正畸用陶瓷托槽， 还有在半导体、 汽车、 电子、 高档钟表和国防领域的许多精密 陶瓷零部件等， 其共同点是尺寸小、 形状复杂， 要求精度高。 0003 关于注射成型用陶瓷膏体浆料的研究和应用， 国内外很多学者通过不同的工艺配 方进行了研究。 如有人将质量百分比为79 ： 20 ： 1的石蜡-聚丙烯-硬脂酸体系作为热塑。
7、性 粘结剂， 在成型中氧化铝粉末的质量百分数以 70% 为最佳。美国有人用 Al2O3粉末、 水溶性 粘合剂 PEG 作为挤压润滑剂、 甘油作为润滑剂， 去离子水作为媒介， 得出了比较好的陶瓷注 射成型的浆料。但这些方法得到的陶瓷膏体浆料适应性差， 不同的工作环境和不同设备上 使用效果相差很大， 而且原材料组成不宜满足成为制约其广泛应用的瓶颈。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 解决了现有方 法制得的陶瓷膏体浆料适应性差的问题。 0005 本发明所采用的技术方案是， 基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 按重量百 分比分别称取 50% 70% 研磨。
8、的纯陶瓷粉体、 4% 6% 润滑剂、 1% 3% 聚丙乙醇、 2% 8% 粘结剂和0.1%0.5%分散剂， 余量为蒸馏水， 混合后搅拌至混合浆料中没有固体偏聚物和 气泡存在， 然后调节 pH 值为 5 7， 并控制混合浆料的粘度不大于 1Pa s， 最后将混合浆料 挤压或注射成型。 0006 本发明的特点还在于， 0007 纯陶瓷粉体为氧化铝、 氧化硅、 碳化硅和氮化物中的一种或几种， 纯陶瓷粉体的粒 度不大于 10m， 形状为近球形。 0008 润滑剂为丙三醇， 粘结剂为聚乙烯醇、 卡拉冻胶和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种， 分 散剂为十八酸钠、 六偏磷酸钠和聚乙烯酸钠盐中的一种。 0009 搅拌。
9、时间为 2 4h， 调节 pH 值采用盐酸或氨水。 0010 挤压或注射成型在计算机控制的膏体浆料成型设备中进行。 0011 本发明的有益效果是， 0012 1. 本发明基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 不需要专门的设备， 简单易行， 说 明 书 CN 103102143 A 3 2/3 页 4 成本低， 并且能够满足任何挤压或注射设备的成型需要， 解决了复杂陶瓷制品难以成型和 受到诸多限制的问题。 0013 2. 本发明基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法配置陶瓷膏体浆料， 低粘度、 高 固相含量体积分数 50% 、 均匀分散， 不仅适用范围广， 而且为复杂的生物仿生人造陶 瓷骨骼提供一种。
10、途径。 附图说明 0014 图 1 是本发明实施例 1 配置的膏体浆料挤压成型后的电镜扫描图。 具体实施方式 0015 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 0016 本发明基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 按重量百分比分别称取 50% 70% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的纯陶瓷粉体、 4% 6% 丙三醇、 1% 3% 聚丙乙醇、 2% 8% 粘结剂和 0.1% 0.5% 分散剂， 余量为蒸馏水， 混合后搅拌 2 4h 至混合浆料中没 有固体偏聚物和气泡存在， 然后用盐酸或氨水调节pH值为57， 并控制混合浆料的粘度不 大于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体浆料成型设。
11、备中将混合浆料按照具体零件的形状尺 寸挤压或注射成型。 0017 其中纯陶瓷粉体为氧化铝、 氧化硅、 碳化硅和氮化物中的一种或几种 ； 粘结剂为聚 乙烯醇、 卡拉冻胶和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种 ； 分散剂为十八酸钠、 六偏磷酸钠和聚乙烯 酸钠盐中的一种。 0018 本发明基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法， 配置的陶瓷膏体浆料不需要专门 的设备， 简单易行， 成本低， 并且能够满足任何挤压或注射设备的成型需要， 解决了复杂陶 瓷制品难以成型的问题。 0019 本发明基于仿生成型陶瓷膏体浆料的配置方法配置陶瓷膏体浆料， 低粘度、 高固 相含量体积分数 50% 、 均匀分散， 不仅适用范围广， 而。
12、且为复杂的生物仿生人造陶瓷 骨骼提供一种途径。 0020 实施例 1 0021 按重量百分比分别称取 50% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的氧化铝、 4% 丙三 醇、 1%聚丙乙醇、 6%卡拉冻胶、 0.175%六偏磷酸钠和38.825%蒸馏水， 混合后搅拌4h至混合 浆料中没有固体偏聚物和气泡存在， 然后盐酸或氨水调节 pH 值为 6， 并控制混合浆料的粘 度不大于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体料将成型设备中将混合浆料按照具体零件的形 状尺寸挤压或注射成型。 0022 实施例 2 0023 按重量百分比分别称取 50% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的碳化硅、 4% 丙三 醇。
13、、 1% 聚丙乙醇、 4% 聚甲基丙烯酸甲酯、 0.175% 六偏磷酸钠和 40.825% 蒸馏水， 混合后搅拌 4h 至混合浆料中没有固体偏聚物和气泡存在， 然后盐酸或氨水调节 pH 值为 5， 并控制混合 浆料的粘度不大于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体料将成型设备中将混合浆料按照具体 零件的形状尺寸挤压或注射成型。 0024 实施例 3 说 明 书 CN 103102143 A 4 3/3 页 5 0025 按重量百分比分别称取 50% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的氧化硅、 4% 丙三 醇、 1%聚丙乙醇、 6%卡拉冻胶、 0.2%十八酸钠和38.8%蒸馏水， 混合后搅拌4h。
14、至混合浆料中 没有固体偏聚物和气泡存在， 然后盐酸或氨水调节 pH 值为 5， 并控制混合浆料的粘度不大 于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体料将成型设备中将混合浆料按照具体零件的形状尺寸 挤压或注射成型。 0026 实施例 4 0027 按重量百分比分别称取 60% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的氮化物、 6% 丙三 醇、 2%聚丙乙醇、 2%聚乙烯醇、 0.5%聚乙烯酸钠盐和29.5%蒸馏水， 混合后搅拌2h至混合浆 料中没有固体偏聚物和气泡存在， 然后盐酸或氨水调节 pH 值为 6， 并控制混合浆料的粘度 不大于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体料将成型设备中将混合浆料按照具体。
15、零件的形状 尺寸挤压或注射成型。 0028 实施例 5 0029 按重量百分比分别称取 70% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的氧化硅、 氧化铝和 氮化物、 5% 丙三醇、 3% 聚丙乙醇、 8% 聚乙烯醇、 0.1% 十八酸钠和 13.9% 蒸馏水， 混合后搅拌 3h 至混合浆料中没有固体偏聚物和气泡存在， 然后盐酸或氨水调节 pH 值为 5， 并控制混合 浆料的粘度不大于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体料将成型设备中将混合浆料按照具体 零件的形状尺寸挤压或注射成型。 0030 实施例 6 0031 按重量百分比分别称取 65% 粒度不大于 10m， 形状为近球形的碳化硅和氧化铝、 。
16、5% 丙三醇、 3% 聚丙乙醇、 5% 聚乙烯醇、 0.3% 十八酸钠和 21.7% 蒸馏水， 混合后搅拌 2.5h 至 混合浆料中没有固体偏聚物和气泡存在， 然后盐酸或氨水调节 pH 值为 6， 并控制混合浆料 的粘度不大于 1Pas， 最后在计算机控制的膏体料将成型设备中将混合浆料按照具体零件 的形状尺寸挤压或注射成型。 0032 实施例1配置的膏体浆料挤压成型后的电镜扫描图如图1所示， 从图中可以看到， 挤压成型的氧化铝坯体比较均匀， 颗粒与颗粒之间明显有有机物粘连。 说 明 书 CN 103102143 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103102143 A 6 。