腔，7是浆状搅拌叶，8是基板，9是螺杆搅拌叶，10是喷嘴，11是进料口。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0026]本发明提供了一种无模材料成型方法，是一种原位固化的粉末材料成型方法，具体步骤如下:
[0027](I)单体预混液的制备:将有机物单体及水溶性高分子加入去离子水中配成溶液，其质量比为:有机物单体:水溶性高分子:水=15?40:0.3?5:100 ;
[0028](2)第一与第二浆料的制备:所述第一浆料含有催化剂，其具体成分包括:溶剂、分散剂、粉末材料、可聚合单体、交联剂、粘度调节剂、水溶性高分子、PH调节剂、除泡剂及催化剂，可按照一般配比进行调配。本方法可适用于添加催化剂和自催化的材料，其中添加催化剂的催化剂溶剂优选加入体积为第一楽料体积的0.1?6vol%，在此范围之内通过调节引发剂与催化剂的添加量及其比例，可控制诱导期为5s?5min适用于无模成型过程；所述第二浆料含有引发剂，其具体成分包括:包含溶剂、分散剂、粉末材料、粘度调节剂、水溶性高分子、PH调节剂、除泡剂及引发剂，可按照一般配比进行调配，其中引发剂溶液加入体积为第二浆料体积的0.1?3vol%。
[0029]所述第一、第二浆料的具体制备方法如下:
[0030]将步骤(I)中配制好的有机物单体水溶液中加入粉体颗粒和分散剂，搅拌均匀后倒入球磨罐中球磨12?48h后，得到粉末颗粒悬浮液，在制备的含单体浆料中加入催化剂溶液，真空搅拌除泡5?60分钟，即制得第一浆料；
[0031 ] 在含水溶性高分子的水溶液中加入粉体颗粒和分散剂，搅拌均匀后倒入球磨罐中球磨12?48h后，得到粉末颗粒悬浮液，加入引发剂溶液，真空搅拌除泡5?60分钟备用，即制得第二楽■料；
[0032]上述步骤中，粉末颗粒与有机物水溶液的体积比为40?70:100，分散剂与粉末颗粒的质量比为0.5?2:100，催化剂和引发剂溶液与悬浮液的体积比为0.1?6:0.1?3:100 ；
[0033]将第一与第二浆料分别存储于储料容器中。
[0034]引发体系与可交联单体的分离原则如下:对于单组份引发体系如偶氮类引发剂，只需将引发剂与单体分离即可；对于复合引发体系(两种或多种试剂的共存才能引发反应)，只需将复合体系中各成分分离，并在含单体的浆料中加入不与单体发生反应的试剂即可。
[0035](3)打印成型:将含有催化剂的第一浆料和含有引发剂的第二浆料分别作为3D打印材料，进行预混后，在诱导期内打印成型，具体操作优选如下:通过加压的方式将第一和第二浆料注入混合装置中，在混合装置中快速混合均匀后从混合装置的喷嘴中挤出，挤出的悬浮液在可移动的X?Y平面基板上发生化学反应而原位固化，逐层堆叠形成三维部件，喷嘴的运动轨迹由打印零件的三维数据生成的电脑程序控制，打印完成后将湿坯从基板上取出，基板温度30?100°C ;所述打印成型条件:挤出压力为0.2?4MPa，电机转速10?600RPM。
[0036](4)干燥、脱脂和烧结:将取出的湿坯置于控制相对湿度、温度的环境下干燥，干燥完成后的坯体经过脱脂和烧结即可得到致密的最终部件。
[0037]本发明提供的材料成型装置，包括第一及第二储料容器、预混装置以及3D打印装置，所述第一、第二储料容器与预混装置连接，所述预混装置与3D打印装置的喷嘴连接；所述预混装置包括两个进料口、混合腔、搅拌叶和电机。所述第一、第二储料容器与预混装置连接，所述预混装置与3D打印装置的喷嘴连接；所述预混装置包括具有两个进料口的混合腔、搅拌叶和电机，所述进料口分别与第一、第二储料容器相连，所述搅拌叶置于混合腔中，所述搅拌叶与电机相连，在电机的带动下在混合腔内进行搅拌。
[0038]其中喷嘴优选为针孔喷嘴。预混装置优选桨装搅拌叶或螺杆搅拌叶。
[0039]利用该装置的打印过程描述如下:真空搅拌除泡15min后分别装入打印装置的储料容器2和容器3中。容器2和容器3中的浆料在活塞I的作用下通过进料管4流入混合腔6中，混合腔中电机5带动浆状搅拌器7或螺杆搅拌器9同步转动，动态混合后的浆料在诱导期内迅速从喷嘴10中挤出并在加热的基板8上沉积。混合后浆料中的单体在引发剂和催化剂的作用下，发生化学反应使得挤出浆料原位固化，挤出浆料轨迹在电脑的控制下逐层堆积直至打印完成得到粉末材料素坯。
[0040]以下为实施例:
[0041]实施例1
[0042]—种材料成型装置，如图1所示，包括第一及第二储料容器、预混装置以及3D打印装置，所述第一、第二储料容器与预混装置连接，所述预混装置与3D打印装置的喷嘴连接；所述预混装置包括两个进料口 11、混合腔6、搅拌叶7和电机5。所述第一、第二储料容器2和3与预混装置连接，所述预混装置与3D打印装置的喷嘴10连接；所述预混装置包括具有两个进料口 11的混合腔6、搅拌叶7和电机5，所述进料口分别与第一、第二储料容器2和3相连，所述搅拌叶7置于混合腔6中，所述搅拌叶7与电机5相连，在电机5的带动下在混合腔6内进行搅拌。其中喷嘴10优选为针孔喷嘴，预混装置为桨状搅拌叶。
[0043]实施例2
[0044]一种材料成型装置，如图2所示，包括第一及第二储料容器、预混装置以及3D打印装置，所述第一、第二储料容器与预混装置连接，所述预混装置与3D打印装置的喷嘴连接；所述预混装置包括两个进料口 11、混合腔6、搅拌叶7和电机5。所述第一、第二储料容器2和3与预混装置连接，所述预混装置与3D打印装置的喷嘴10连接；所述预混装置包括具有两个进料口 11的混合腔6、搅拌叶7和电机5，所述进料口分别与第一、第二储料容器2和3相连，所述搅拌叶7置于混合腔6中，所述搅拌叶7与电机5相连，在电机5的带动下在混合腔6内进行搅拌。其中喷嘴10优选为针孔喷嘴，预混装置为螺杆搅拌叶。
[0045]实施例3:氧化铝部件的无模成型
[0046](I)单体预混液的制备:在10ml去离子水中加入12g甲基丙烯酰胺和3g亚甲基双丙烯酰胺配制单体预混液，然后将4g聚乙烯醇溶解于单体预混液中。最终，有机物单体:水溶性高分子:水=15:4:100
[0047](2)第一与第二浆料的制备:将步骤(I)中配制好的有机物单体水溶液中加入氧化铝陶瓷粉体380g，并加入2g柠檬酸三铵，制备体积分数54vol %的氧化铝陶瓷悬浮液。球磨24h后将得到含单体的氧化铝陶瓷悬浮液。在含单体的氧化铝浆料中加入体积分数6vol %的乙二胺水溶液，真空搅拌除泡25min制得第一浆料。
[0048]在40ml去离子水中加入250g氧化铝陶瓷粉体和2.5g柠檬酸三铵制备体积分数为70vol%的氧化铝陶瓷悬浮液，球磨24h后将得到不含单体的氧化铝陶瓷悬浮液。在不含单体的氧化铝浆料中加入体积分数3vol %的引发剂过氧化苯甲酰水溶液，真空搅拌除泡25min制得第二浆料。
[0049](3)打印成型:应用实施例1中的无模成型装置，将第一与第二浆料分别装入第一与第二储料容器2，3中用于打印。
[0050]打印成型条件:引发剂与催化剂之间的摩尔比为引发剂:催化剂=1:1 ;第一浆料与第二浆料混合比例按体积比计为第一浆料:第二浆料=1:10 ;第一浆料与第二浆料的预混温度为10°c，基板温度为100°c，在以上条件下第一浆料与第二浆料混合后的诱导期时间为5s。挤出压力4MPa，喷嘴10直径选取0.2mm，电机5的转速设置为600RPM。
[0051](4)干燥、脱脂和烧结:打印完成后，从基板上取下三维氧化铝素坯，控制干燥环境相对湿度为30?100%，温度为40°C，干燥36h，然后将干燥后的坯体脱脂，并于1600°C保温2h烧结得到致密的氧化铝陶瓷部件。
[0052]实施例4:氧化锆部件的无模成型
[0053](I)单体预混液的制备:在10ml去离子水中加入32g丙烯酰胺和8g亚甲基双丙烯酰胺配制单体预混液，然后将0.3g聚氧化乙烯溶解于单体预混液中。最终，有机物单体:水溶性高分子:水=40:0.3:100
[0054](2)第一与第二浆料的制备:将步骤(I)中配制好的有机物单体水溶液中加入氧化锆陶瓷粉体1000g，并加入1g聚丙烯酸铵，制备体积