本发明涉及陶瓷制造领域，具体涉及一种成型中空陶瓷制品的方法。
背景技术：
陶瓷光固化技术是将光敏树脂和陶瓷粉体混制，得到可以在特定波长光源作用下发生固化转变的浆料，采用分层实体制造成型陶瓷制品的技术。使用的浆料体系通过粉体与树脂成分的协调，可以得到稳定的分散形态，具有良好的流动性和固化性能。此外，由于树脂具有好的随形性，可以完整复刻被覆盖物的形态。
目前，常规的陶瓷光固化分层实体制造技术采用厚度较小的平面分层对实体进行划分，对于截面较大的中空件制造，常出现层间裂纹缺陷，并且难以获得高的表面精度。
其他工艺如热压成型、凝胶注模成型，对于表面形状复杂的薄壁中空件，模具制作复杂、取模困难，此外一次成型技术难以获得沿壁厚方向分布的梯度材料。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种成型中空陶瓷制品的方法，尤其适用于利用光固化陶瓷浆料制备中空陶瓷制品，可以高效地获得表面质量良好的中空陶瓷制品。
为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种成型中空陶瓷制品的方法，包含以下步骤：
提供一模具，所述模具的内腔形状与中空陶瓷制品的外表面形状相同；
在所述模具以预定速度旋转的状态下，在所述模具的内表面涂布一层一定厚度的光固化陶瓷浆料；
利用固化光源照射所述光固化陶瓷浆料，使所述光固化陶瓷浆料固化。
优选地，所述方法还包括在已固化的所述光固化陶瓷浆料上涂布另一层光固化陶瓷浆料，然后进行光固化，交替进行光固化陶瓷浆料的涂布和光固化，直到形成预定层数的中空陶瓷制品。
优选地，所述方法还包括通过控制光固化陶瓷浆料的提供量来调节光固化陶瓷浆料的厚度。
优选地，各层光固化陶瓷浆料的成分相同或不同。
优选地，各层光固化陶瓷浆料的厚度相同或不同。
优选地，所述模具对固化光源透明，所述固化光源从所述模具的外部和/或固化光线入口照射所述光固化陶瓷浆料。
优选地，所述模具对固化光源不透明，所述固化光源从所述模具的固化光线入口照射所述光固化陶瓷浆料。
优选地，所述模具的旋转速度为200-2000r/min。
优选地，所述模具的旋转时间为0.5-5min。
优选地，所述方法还包括：开模取出光固化的中空陶瓷制品湿坯，经脱脂和烧结后得到最终制品。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明的方法简单，易于操作，重复性好，生产效率高，可用于制备各种形状的中空陶瓷制品，并且制备的中空陶瓷制品的表面质量高，提高中空陶瓷制品的品质；
(2)本发明采用沿壁厚方向分层成型的思想，可以针对不同层选用不同的陶瓷材料，可用于制备具有材料梯度的中空陶瓷制品。
附图说明
图1是本发明实施例中成型中空陶瓷制品的流程示意图；
图2是本发明一实施例中光固化的示意图；
图3是本发明另一实施例中光固化的示意图；
图4是本发明实施例中获得的中空陶瓷制品的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明利用陶瓷光固化浆料优良的流动性、固化性和随形性，结合分层制造的技术优势，提出了一种成型中空陶瓷制品的方法。
如图1所示，本发明实施例提供了一种成型中空陶瓷制品的方法，该方法具体包括如下步骤：
(1)提供一模具，所述模具的内腔形状与中空陶瓷制品的外表面形状相同。中空陶瓷制品的形状可以是瓶状、半球状、管状等，也可以是具有其他复杂表面形状的中空件。这里的模具可以对固化光源透明或不透明。模具对固化光源不透明时，或者需要制备多层中空陶瓷制品时，模具需要具有固化光线的入口，且光线应能覆盖所有成型区域。
(2)在所述模具以预定速度旋转的状态下，在所述模具的内表面涂布一层一定厚度的光固化陶瓷浆料。
在该步骤中，可以将光固化陶瓷浆料加入到所述模具中，然后将所述模具同定到离心机上，以预定速度旋转一段时间，从而在所述模具的内表面形成一定厚度的光固化陶瓷浆料。光固化陶瓷浆料的厚度通过控制光固化陶瓷浆料的提供量来调节。
其中的光固化陶瓷浆料由光敏树脂和陶瓷粉体配制而成。光敏树脂通常包括光敏预聚体、稀释剂、引发剂等。其中的光敏预聚体可以选自丙烯酸酯化环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯等，稀释剂可以选自(甲基)丙烯酸树脂类化合物、乙烯基类化合物、乙烯基醚类化合物、环氧类化合物等，引发剂可以选自苯乙酮类化合物、二咪唑类化合物、三嗪类化合物、肟类化合物等。陶瓷粉体可以选自氧化铝、氧化锆等粉体中的一种或多种。
离心机的旋转速度可以为200-2000r/min，可以优选为800-1500r/min，旋转时间可以为0.5-5min，可以优选为1-3min。
(3)利用固化光源照射所述光固化陶瓷浆料，使所述光固化陶瓷浆料固化。在该步骤中，对于透明模具，光源可以从透明模具外部或者内部充分照射浆料，使之固化后能够获得形状完整、具有一定厚度的固化层，如图2所示；对于不透明模具，可以通过模具上的光线入口入射，并覆盖所有成型区域。
(4)当制备单层中空陶瓷制品时，光固化陶瓷浆料完全固化后即可开模取出固化的湿坯，经脱脂和烧结后，得到最终制品。当制备多层中空陶瓷制品时，可重复步骤(2)和(3)，直到预定层数，如图3所示。各层光固化陶瓷浆料的成分可以相同或不同，其厚度也可以相同或不同。在光固化时，固化光源从模具上的光线入口入射(例如模具开口)处照射内腔。最后，开模取出固化的湿坯，经脱脂和烧结后，得到最终制品，如图4所示，获得的中空陶瓷制品各层厚度可控，各层可以使用不同种材料，因此，产品具有性能梯度。
实施例1
配制陶瓷粉体为氧化铝粉的一组陶瓷光固化浆料，粉体体积分数分别为45％，50％及55％。使用一个内腔形状是酒瓶形、光线可以从瓶口处完全照射模具内腔的不透明模具，内腔表面积约为790cm2。首层，加入8ml粉体体积分数为45％的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，3min后取下，固化光源从瓶口处照射浆料层，至完全固化；重复该步骤，至第10层。第11层，加入8ml粉体体积分数为50％的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，3min后取下，固化光源从瓶口处照射浆料层，至完全固化；重复该步骤，至第20层。第21层，加入8ml粉体体积分数为55％的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，3min后取下，固化光源从瓶口处照射浆料层，至完全固化；重复该步骤，至第30层。开模取出固化的湿坯，经脱脂和1600℃烧结后，得到中空的、具有材料梯度的、酒瓶形陶瓷制品。
实施例2
配制粉体体积分数为55％的陶瓷光固化浆料，陶瓷粉的种类分别为氧化铝和氧化锆。使用一个内腔形状是半球形、光线可以从开口处完全照射模具内腔的透明模具，半球的直径为2cm。首层，加入1.0ml粉体为氧化铝的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，1min后取下，固化光源分别从透明模具外侧和开口处照射浆料层，至完全固化；第2层，加入0.5ml粉体为氧化锆的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，1min后取下，固化光源分别从开口处照射浆料层，至完全固化；第3层，加入0.5ml粉体为氧化铝的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，1min后取下，固化光源分别从开口处照射浆料层，至完全固化；交替添加0.5ml粉体为氧化锆和氧化铝的光固化浆料，至第30层，开模取出固化的湿坯，经脱脂和1600℃烧结后，得到中空的、不同材料叠加的、半球形陶瓷制品。
实施例3
配制粉体体积分数为55％的氧化铝陶瓷光固化浆料。使用一个内腔形状是管状、光线可以从开口处完全照射模具内腔的不透明模具，管的直径为6cm，长度为10cm。首层，加入2.0ml粉体为氧化铝的光固化浆料，将模具固定在离心机上，转速为600r/min，1min后取下，固化光源从模具开口处照射浆料层，至完全固化；重复该过程，至第50层，开模取出固化的湿坯，经脱脂和1600℃烧结后，得到中空的陶瓷管。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。