【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛酸钡陶瓷制备领域，具体而言，涉及一种3d打印的钛酸钡陶瓷及其制备方法。
技术介绍
1、钛酸钡是一种强介电化合物材料，具有高介电常数和低介电损耗，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一。钛酸钡是电子陶瓷材料的基础原料，被称为电子陶瓷业的支柱。它具有高介电常数、低介电损耗、优良的铁电、压电、耐压和绝缘性能，被广泛的应用于制造陶瓷敏感元件，尤其是正温度系数热敏电阻、多层陶瓷电容器、热电元件、压电陶瓷、声纳、红外辐射探测元件、晶体陶瓷电容器、电光显示板、记忆材料、聚合物基复合材料以及涂层等。另外，3d打印，是一种以数字模型文件为基础，运用流体状、粉末状、丝(棒)状等可固化、粘合、熔合材料，通过逐层固化、粘合、熔合的方式来构造物体的技术。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。
2、况且，随着社会发展，精细元器件在机械设计和自动化装备的需求呈现增长趋势，其中传感器在精细元器件中具有很大的市场需求。其中，压力传感器通过感受压力信号，并能按照一定的规律将微小的形变转换为可观测的电信号输出的器件或装置，广泛应用于各种工业自控环境，包含水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天等众多行业。而压力传感器的关键压电材料大部分由无机陶瓷组成，它们表现出较大的压电常数。在陶瓷压电材料中，大部分材料都是含铅材料，如锆钛酸铅、铌镁钛酸铅等。虽然这些材料具有较好的压电性能，但在应用时极易危害环境，传统方法制作的结构以实心为主，无法通过结构调控来增大压电性能参数，存
技术实现思路
1、基于此，为了解决传统制备方法制备的结构以实心为主，无法通过结构调控来增大压电性能参数，存在结构束缚的问题，本专利技术提供了一种三维结构，具体技术方案如下：
2、一种3d打印的钛酸钡陶瓷，所述钛酸钡陶瓷由若干个三维结构组成，所述三维结构的包括米字型结构以及与所述米字型的端点连接且由多个平面连接组成的笼型结构。
3、另外，本申请还提供一种3d打印的钛酸钡陶瓷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、将预聚物、稀释剂以及引发剂添加至搅拌装置中，搅拌均匀后，得到光固化树脂；
5、将钛酸钡粉体添加至光固化树脂中，搅拌均匀以及脱气处理后，得到浆料；
6、将所述浆料添加至3d打印机的料盒中，在405nm波长的紫外光条件下，根据浆料的固化情况调整打印参数，导入设定的三维结构模型，启动光固化3d打印设备，获得打印件的坯体；
7、将所述坯体进行脱脂以及烧结处理，得到钛酸钡陶瓷。
8、进一步地，所述预聚物为环氧丙烯酸酯树脂双酚a型、二季戊四醇六丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种或多种混合。
9、进一步地，所述预聚物的添加量为所述光固化树脂质量的30wt％～55wt％。
10、进一步地，所述稀释剂为二丙烯酸1，6-己二醇、二缩三丙二纯二丙烯酸酯以及新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯中的至少一种或多种混合。
11、进一步地，所述稀释剂的填料量为所述光固化树脂质量的15wt％～45wt％。
12、进一步地，所述光引发剂为二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧膦、pi-184以及819中的至少一种或多种混合。
13、进一步地，所述光引发剂的添加量为光固化树脂质量的4wt％～6wt％。
14、进一步地，所述钛酸钡粉体的粒径为2.4μm～4μm，添加量占所述浆料质量的65％～75％。
15、进一步地，所述光条件的光强为1.83mw/cm2～7.32mw/cm2，固化时间为2s～10s。
16、上述方案中通过将钛酸钡粉体与光固化树脂形成浆料后，通过3d打印工艺来实现对无铅压电材料的结构进行设计，制备不具备环境危害性且结构可控的压电材料，且本申请的三维结构边缘点连接均匀，能很好地进行压电信号的传导；在将三维结构进行堆叠，能得到整体的信号传导结构，通过光固化树脂连接钛酸钡粉体定型，在通过排气以及烧结实现陶瓷致密化，解决了现有技术中结构以实心为主，无法通过结构调控来增大压电性能参数，存在结构束缚的问题。
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1.一种3D打印的钛酸钡陶瓷，其特征在于，所述钛酸钡陶瓷由若干个三维结构组成，所述三维结构包括米字型结构以及与所述米字型的端点连接且由多个平面连接组成的笼型结构。
2.根据权利要求1所述的3D打印的钛酸钡陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预聚物为环氧丙烯酸酯树脂双酚A型、二季戊四醇六丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种或多种混合。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预聚物的添加量为所述光固化树脂质量的30wt％～55wt％。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为二丙烯酸1，6-己二醇、二缩三丙二纯二丙烯酸酯以及新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯中的至少一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述稀释剂的填料量为所述光固化树脂质量的15wt％～45wt％。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧膦、PI-184以及819
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂的添加量为光固化树脂质量的4wt％～6wt％。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钛酸钡粉体的粒径为2.4μm～4μm，添加量占所述浆料质量的65％～75％。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述光条件的光强为1.83mw/cm2～7.32mw/cm2，固化时间为2s～10s。
...【技术特征摘要】
1.一种3d打印的钛酸钡陶瓷，其特征在于，所述钛酸钡陶瓷由若干个三维结构组成，所述三维结构包括米字型结构以及与所述米字型的端点连接且由多个平面连接组成的笼型结构。
2.根据权利要求1所述的3d打印的钛酸钡陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预聚物为环氧丙烯酸酯树脂双酚a型、二季戊四醇六丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种或多种混合。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预聚物的添加量为所述光固化树脂质量的30wt％～55wt％。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为二丙烯酸1，6-己二醇、二缩三丙二纯二丙烯酸酯以及新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨莞榕，
申请(专利权)人：佛山华南新材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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