一种耐磨陶瓷材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:14665478发布日期:2018-06-12 19:01阅读:178来源:国知局

本发明涉及一种陶瓷,具体是一种耐磨陶瓷材料及其制备方法和应用。



背景技术:

3D打印,又被称作为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。与传统制造技术相比,3D打印不需要事先制造模具,不必在制造过程中去除大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品,因此,在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。3D打印技术适合于新产品开发、快速单件及小批量零件制造、复杂形状零件的制造、模具的设计与制造等,也适合于难加工材料的制造、外形设计检查、装配检验和快速反求工程等。因此,3D打印产业受到了国内外越来越广泛的关注,将成为下一个具有广阔发展前景的朝阳产业。而目前低密的3D打印陶瓷材料的很少,大大限制了3D打印材料的选择。且现有的3D打印陶瓷材料耐磨性能较差,长期使用后对陶瓷材料具有一定的损伤。因此,本发明提供一种耐磨陶瓷材料及其制备方法和应用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种耐磨陶瓷材料及其制备方法和应用,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维30-55份、陶瓷微粉10-25份、二甲氨基异丙醇11-17份、磷酸三钠14-18份、三聚氯氰8-16份、丝光沸石粉6-9份、钛酸异丙酯4-9份、铝酸钾2-6份。

作为本发明进一步的方案:包括以下重量份数的原料:尼龙纤维35-50份、陶瓷微粉14-20份、二甲氨基异丙醇12-15份、磷酸三钠15-17份、三聚氯氰10-12份、丝光沸石粉7-9份、钛酸异丙酯5-7份、铝酸钾3-5份。

作为本发明进一步的方案:包括以下重量份数的原料:尼龙纤维42份、陶瓷微粉16份、二甲氨基异丙醇13份、磷酸三钠16份、三聚氯氰11份、丝光沸石粉8份、钛酸异丙酯6份、铝酸钾4份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于180-205℃下混合均匀,搅拌速度为350-500r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于210-220℃下混合均匀,搅拌速度为150-220r/min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯、三聚氯氰和二甲氨基异丙醇,置于220-235℃下混合均匀,搅拌速度为100-200r/min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。

作为本发明进一步的方案:步骤(1)混合时间为15-30min;步骤(2)混合时间为10-20min;步骤(3)混合时间为20-40min。

一种耐磨陶瓷材料用于3D打印技术领域。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明的耐磨陶瓷材料通过尼龙纤维、陶瓷微粉、二甲氨基异丙醇、磷酸三钠、三聚氯氰、丝光沸石粉、钛酸异丙酯和铝酸钾制备而成,耐磨性能好,具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,制备工艺简单,易于实现工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维30份、陶瓷微粉10份、二甲氨基异丙醇11份、磷酸三钠14份、三聚氯氰8份、丝光沸石粉6份、钛酸异丙酯4份、铝酸钾2份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于180℃下混合均匀,搅拌速度为350r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于210℃下混合均匀,搅拌速度为150r/min;混合时间为15min;混合时间为10min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯、三聚氯氰和二甲氨基异丙醇,置于220℃下混合均匀,搅拌速度为100r/min;混合时间为20min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

实施例2

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维55份、陶瓷微粉25份、二甲氨基异丙醇17份、磷酸三钠18份、三聚氯氰16份、丝光沸石粉9份、钛酸异丙酯9份、铝酸钾6份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于205℃下混合均匀,搅拌速度为500r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于220℃下混合均匀,搅拌速度为220r/min;混合时间为30min;混合时间为20min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯、三聚氯氰和二甲氨基异丙醇,置于235℃下混合均匀,搅拌速度为200r/min;混合时间为40min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

实施例3

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维42份、陶瓷微粉16份、二甲氨基异丙醇13份、磷酸三钠16份、三聚氯氰11份、丝光沸石粉8份、钛酸异丙酯6份、铝酸钾4份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于190℃下混合均匀,搅拌速度为400r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于215℃下混合均匀,搅拌速度为170r/min;混合时间为20min;混合时间为15min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯、三聚氯氰和二甲氨基异丙醇,置于230℃下混合均匀,搅拌速度为160r/min;混合时间为30min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

实施例4

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维35份、陶瓷微粉14份、二甲氨基异丙醇12份、磷酸三钠15份、三聚氯氰10份、丝光沸石粉7份、钛酸异丙酯5份、铝酸钾3份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于185℃下混合均匀,搅拌速度为380r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于215℃下混合均匀,搅拌速度为165r/min;混合时间为18min;混合时间为12min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯、三聚氯氰和二甲氨基异丙醇,置于228℃下混合均匀,搅拌速度为128r/min;混合时间为22min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

实施例5

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维50份、陶瓷微粉20份、二甲氨基异丙醇15份、磷酸三钠17份、三聚氯氰12份、丝光沸石粉9份、钛酸异丙酯7份、铝酸钾5份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于200℃下混合均匀,搅拌速度为450r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于215℃下混合均匀,搅拌速度为210r/min;混合时间为25min;混合时间为16min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯、三聚氯氰和二甲氨基异丙醇,置于230℃下混合均匀,搅拌速度为180r/min;混合时间为32min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

对比例1

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维50份、陶瓷微粉20份、磷酸三钠17份、三聚氯氰12份、丝光沸石粉9份、钛酸异丙酯7份、铝酸钾5份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于200℃下混合均匀,搅拌速度为450r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于215℃下混合均匀,搅拌速度为210r/min;混合时间为25min;混合时间为16min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯和三聚氯氰,置于230℃下混合均匀,搅拌速度为180r/min;混合时间为32min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

对比例2

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维50份、陶瓷微粉20份、二甲氨基异丙醇15份、磷酸三钠17份、丝光沸石粉9份、钛酸异丙酯7份、铝酸钾5份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于200℃下混合均匀,搅拌速度为450r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于215℃下混合均匀,搅拌速度为210r/min;混合时间为25min;混合时间为16min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯和二甲氨基异丙醇,置于230℃下混合均匀,搅拌速度为180r/min;混合时间为32min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

对比例3

一种耐磨陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:尼龙纤维50份、陶瓷微粉20份、磷酸三钠17份、丝光沸石粉9份、钛酸异丙酯7份、铝酸钾5份。

一种耐磨陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将尼龙纤维和陶瓷微粉混合,置于200℃下混合均匀,搅拌速度为450r/min;(2)向上步所得物中加入磷酸三钠、丝光沸石粉和铝酸钾,置于215℃下混合均匀,搅拌速度为210r/min;混合时间为25min;混合时间为16min;(3)向上步所得物中加入钛酸异丙酯,置于230℃下混合均匀,搅拌速度为180r/min;混合时间为32min;(4)将上步所得物通过挤出机挤出,即得。该耐磨陶瓷材料可用于3D打印技术领域。

实验例

对实施例5和对比例1-3制备的耐磨陶瓷材料进行性能测试,结果见下表。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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