一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体及处理方法技术

本发明专利技术公开了一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体及处理方法，所述方法通过将80目氮化硅粉体和200目的氮化硅粉体混合级配，然后将混合级配后的氮化硅粉体通过添加水溶性聚合物材料进行成分改性，最后将改性后的物料烘干研磨过筛。本发明专利技术经过粉料颗粒级配、粉料成分改性、粉料后处理，可以很好地改善3DP成型制件的表面质量，降低制件表面粗糙度，成型尺寸精度达±0.3mm。

【技术实现步骤摘要】
一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体及处理方法
本专利技术涉及3DP成型工艺
，具体提供一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体及处理方法。
技术介绍
三维打印成型(3DP)采用喷头喷射液滴逐层成型，无需激光系统，技术发展迅速，是快速成型技术中最有生命力的技术。该技术具备成型材料类型广泛、成本低、成型速度快的优势，但成型尺寸精度受粉体材料特性制约，其制件成型精度有待提高。如图1所示，氮化硅陶瓷粉体易与大气中的水分形成液固体系，有絮凝体产生，形成结构松散的絮团，并且氮化硅陶瓷粉体的一次粒径过细，容易形成絮凝颗粒，即粉体团聚，致使粉体不易铺成薄层，且粉体容易粘附到铺粉辊表面上，影响成型精度。注：当晶体非常细小的时候，由于晶粒的表面能很大，细小的晶粒之间容易由于弱的相互作用力结合在一起，导致晶粒之间发生团聚，也就是很多个细小晶粒抱团，形成更大的二次颗粒。通常我们把单个的细小晶粒的粒径称为一次粒径，也叫原始粒径，而把发生团聚后形成的二次颗粒的粒径叫做二次粒径。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体的处理方法，从粉料颗粒级配、粉料成分改性、粉料后处理三个方面改善粉体特性，提高3DP制件的成型精度。一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体的处理方法，所述方法通过将80目氮化硅粉体和200目的氮化硅粉体混合级配，然后将混合级配后的氮化硅粉体通过添加水溶性聚合物材料进行成分改性，最后将改性后的物料烘干研磨过筛。目是指每平方英寸筛网上的孔眼数目，50目就是指每平方英寸上的孔眼是50个，500目就是500个，目数越高，孔眼越多。除了表示筛网的孔眼外，它同时用于表示能够通过筛网的粒子的粒径，200目数＝74um＝0.074毫米。所述方法的实现步骤包括内容如下：(1)颗粒级配：选取80目氮化硅粉体和200目的氮化硅粉体并混合均匀；(2)粉料成分改性：将颗粒级配的氮化硅粉体中添加水溶性聚合物材料，球磨混合；(3)粉料后处理：将球磨后的粉料烘干至恒重，研磨后过筛，抽真空备用。所述步骤(1)中80目氮化硅粉体的配比为2-3份，200目氮化硅粉体的配比为4-6份。所述水溶性聚合物材料为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或水性苯乙烯-丙烯酸树脂中的一种或两种混合。所述水溶性聚合物材料的添加比例为氮化硅粉体质量的1-3％。所述步骤(2)中，球磨混合时间为1-2h。优选的，所述步骤(2)中，球磨混合时以酒精为研磨介质。所述步骤(3)中的烘干温度为60-80℃。所述步骤(3)中粉料烘干研磨后过60-200目筛。一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体，所述氮化硅陶瓷粉体基于上述任一方法制备。与现有技术相比，本专利技术一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体及处理方法具有以下突出的有益效果：本专利技术经过粉料颗粒级配、粉料成分改性、粉料后处理，可以很好地改善3DP成型制件的表面质量，降低制件表面粗糙度，成型尺寸精度达±0.3mm。附图说明图1是处理前氮化硅陶瓷粉体团聚结块现象图；图2是处理后氮化硅陶瓷粉体的效果图；图3是采用处理前氮化硅陶瓷粉体通过3DP工艺成型的试条实物图；图4是采用处理后氮化硅陶瓷粉体通过3DP工艺成型的试条实物图。具体实施方式下面将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。实施例1一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体的处理方法，所述方法的实现步骤包括内容如下：(1)颗粒级配：选取2份80目氮化硅粉体和4份200目的氮化硅粉体并混合均匀；(2)粉料成分改性：将颗粒级配的氮化硅粉体中添加1％聚乙烯醇，以酒精为研磨介质，球磨混合1h；(3)粉料后处理：将球磨后的粉料经60℃烘干至恒重，研磨后过60目筛，抽真空备用。实施例2所述方法的实现步骤包括内容如下：(1)颗粒级配：选取3份80目氮化硅粉体和6份200目的氮化硅粉体并混合均匀；(2)粉料成分改性：将颗粒级配的氮化硅粉体中添加3％聚乙烯吡咯烷酮，以酒精为研磨介质，球磨混合2h；(3)粉料后处理：将球磨后的粉料经80℃烘干至恒重，研磨后过200目筛，抽真空备用。实施例3所述方法的实现步骤包括内容如下：(1)颗粒级配：选取2份80目氮化硅粉体和6份200目的氮化硅粉体并混合均匀；(2)粉料成分改性：将颗粒级配的氮化硅粉体中添加2％水性苯乙烯-丙烯酸树脂，以酒精为研磨介质，球磨混合2h；(3)粉料后处理：将球磨后的粉料经70℃烘干至恒重，研磨后过100目筛，抽真空备用。如图2所示，上述氮化硅粉体经过粉料颗粒级配、粉料成分改性、粉料后处理，可以很好地改善粉体团聚现象。如图3、图4对比所示，采用经过上述处理后的氮化硅粉体进行3DP成型，可以提高制件的表面质量，降低制件表面粗糙度，成型尺寸精度达±0.3mm。以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体处理方法，其特征在于，所述方法通过将80目氮化硅粉体和200目的氮化硅粉体混合级配，然后将混合级配后的氮化硅粉体通过添加水溶性聚合物材料进行成分改性，最后将改性后的物料烘干研磨过筛。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体处理方法，其特征在于，所述方法通过将80目氮化硅粉体和200目的氮化硅粉体混合级配，然后将混合级配后的氮化硅粉体通过添加水溶性聚合物材料进行成分改性，最后将改性后的物料烘干研磨过筛。


2.根据权利要求1所述的一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体处理方法，其特征在于，所述方法的实现步骤包括内容如下：
(1)颗粒级配：
选取80目氮化硅粉体和200目的氮化硅粉体并混合均匀；
(2)粉料成分改性：
将颗粒级配的氮化硅粉体中添加水溶性聚合物材料，球磨混合；
(3)粉料后处理：
将球磨后的粉料烘干至恒重，研磨后过筛，抽真空备用。


3.根据权利要求2所述的一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中80目氮化硅粉体的配比为2-3份，200目氮化硅粉体的配比为4-6份。


4.根据权利要求2所述的一种适用3DP成型工艺用氮化硅陶瓷粉体处理方法，其特征在于：所述水溶性聚合物材料为聚乙烯醇、聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：王营营，李伶，隋松林，刘时浩，陈达谦，
申请(专利权)人：山东工业陶瓷研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37