一种用于3D打印的玻璃粉及其制备方法与流程

文档序号:17063193发布日期:2019-03-08 18:31阅读:550来源:国知局
一种用于3D打印的玻璃粉及其制备方法与流程

本发明属于3D打印材料领域,具体涉及一种玻璃粉及其制备和将其用于3D打印成型。



背景技术:

3D打印,是根据所设计的3D模型,通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,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打印不必事先制造模具,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。

目前,3D打印已应用于产品原型、模具制造、艺术创意产品、珠宝制作等领域,可替代这些领域所依赖的传统精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外,在生物工程与医学、建筑、服装等领域,3D打印技术的引入也为其开拓了更广阔的发展空间。基于21世纪制造业竞争的战略高度,美国、欧洲和日本都对快速成形技术投入了大量的研究,使3D打印技术得到了迅速发展。在国防领域,欧美发达国家非常重视3D打印技术的应用,并投入巨资研制增材制造金属零部件,特别是大力推动增材制造技术在钛合金等高价值材料零部件制造上的应用。

3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛应用的问题。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。3D打印所用的这些原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的,与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别,其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等口。通常,根据打印设备的类型及操作条件的不同,所使用的粉末状3D打印材料的粒径为1~100μm不等,而为了使粉末保持良好的流动性,一般要求粉末要具有高球形度。这极大的制约3D打印技术的发展。

为了拓展3D打印材料的使用范围,研究者们对玻璃转变温度较低的玻璃粉进行了探究。玻璃转变温度较低有利于玻璃的成型,催竹等人制备的PbO-V2O5-TeO2系统玻璃其玻璃转变温度达到了270℃左右;中国专利(专利公开号:CN102190442A)公开了一种真空玻璃封接用低熔点玻璃粉及其制备方法,该玻璃粉属于B2O3-V2O5-P2O5系统玻璃,其玻璃转变温度也达到了260℃。铅钒碲系统玻璃虽然颗粒流动性很好,但是,其在升温过程中挥发很严重,这严重影响了制品成型后的热处理过程;而矾磷硼系统玻璃则在颗粒流动性上无法满足3D打印材料要求,而且玻璃中的磷酸盐还会使玻璃粉吸潮。PbO-B2O3-V2O5系统玻璃的玻璃转变温度低,同时还能满足材料的颗粒流动性和后期热处理要求,故而该系统玻璃能用于3D打印。

目前,虽然含铅玻璃的使用会对人体、环境都会造成一定的损害,但是PbO-B2O3-V2O5系统玻璃的各项性能都达到了3D打印材料的要求,并且通过实验也验证了它是可以用于3D打印。因此,我们只要在实验、生产以及使用中,小心谨慎使用含铅物质,同时做好废弃后的回收处理工作,就可以避免含铅物质给人体、环境带来的损害。



技术实现要素:

本发明目的是针对目前3D打印用玻璃材料存在的不足,提供一种用于3D打印的玻璃粉及其制备方法,为3D打印产业添加一种新的玻璃打印材料,推动3D打印技术的发展。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种用于3D打印的玻璃粉,其特征在于,以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺8-12wt%的环氧树脂粉(即环氧树脂粉的加入量为PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉质量的8-12wt%)。

3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度800-1400m/s,成型温度为室温,激光器功率为8-14W。

本发明所述的PbO-B2O3-V2O5系统玻璃,其特征在于,其主要组分包含PbO、V2O5、B2O3,各组分所占质量百分数为:

PbO 40%-80%,

V2O5 8%-52%,

B2O3 8%-12%。

本发明所述的PbO-B2O3-V2O5系统玻璃,其特征在于,其组分还包含Al2O3、SiO2、R2O、RO,各组分所占质量百分数为:

所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或几种按任意配比的混合物,RO为ZnO、CuO、MgO、BaO中的一种或几种按任意配比的混合物。

PbO由氧化铅引入;V2O5由偏钒酸铵引入;B2O3由硼酸引入;R2O由碳酸盐引入;RO由氧化物引入;Al2O3由氧化铝引入;SiO2由氧化硅引入。

上述一种用于3D打印的玻璃粉的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

1)按各组分所占质量百分数为:PbO:40%-80%,V2O5:8%-52%,B2O3:8%-12%,Al2O3:0%-3%,SiO2:0%-5%,R2O:0%-2%,RO:0%-10%;称取PbO、NH4VO3、H3BO3、Al2O3、SiO2、R2CO3(R2为Li2、Na2、K2)和RO原料备用;所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或几种按任意配比的混合物,RO为ZnO、CuO、MgO、BaO中的一种或几种按任意配比的混合物;R2O由碳酸盐引入;

2)将称取的PbO、NH4VO3、H3BO3、Al2O3、SiO2、R2CO3和RO原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉;

5)将所得到的玻璃粉,外掺8-12wt%的环氧树脂,充分混合,得到用于3D打印的玻璃粉。

应用:在成型温度为室温,扫描速度800-1400m/s,激光器功率为8-14W下,将混合后的用于3D打印的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

所得到的PbO-B2O3-V2O5系统玻璃的玻璃化转变温度Tg为279.9-381.0℃。

加工时,首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度,然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后再进行下一层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末,则就可以得到烧结好的零件。

外掺的环氧树脂在激光器发出的高温下瞬间融化,从而在成型过程中起到粘合剂的作用。

3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结。将玻璃粉与环氧树脂充分混合,在成型温度为室温、激光器保持一定的输出功率下,通过逐层打印的方式,便可制得成型较好的玻璃制品。将玻璃粉用于3D打印,拓展了3D打印的适用范围,使其耗材不仅仅局限于陶瓷、塑料、金属等领域,也为玻璃制品提供了一种新的成型方式,解决了玻璃材料难于制备具有精密复杂结构物件等问题。

本发明具有以下主要优点:1)将PbO-B2O3-V2O5系统玻璃用于3D打印成型,为3D打印产业添加一种新的玻璃打印材料,推动3D打印产业的发展;2)采用3D打印成型,为PbO-B2O3-V2O5系统玻璃提供了一种新的成型方式,使其能够快速制备结构紧密复杂器件,拓展了PbO-B2O3-V2O5系统玻璃的应用领域;3)用选择性激光烧结成型PbO-B2O3-V2O5系统玻璃时,室温下即可进行,从而降低了3D打印时对成型温度的要求,使成型过程更加简便快捷,同时也大大地降低了成型成本。

附图说明

图1为实施例1玻璃粉DSC测试结果图。

图2为实施例5玻璃粉DSC测试结果图。

图3为实施例14玻璃粉DSC测试结果图。

图4为实施例14制样结果图,a为俯视图,b为侧视图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明,下面结合实例进一步阐明本发明的内容,但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺8wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为800m/s,成型温度为室温,激光器功率为8W。

所述的PbO-B2O3-V2O5系统玻璃,其主要原料包含PbO、V2O5、B2O3,各组分所占质量百分数为80%、12%、8%。

表1

具体制备过程如下:

1)按表1各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉(即PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉),其DSC测试结果为373.6-381.0℃,如图1所示;

5)将所得到的玻璃粉,外掺8wt%的环氧树脂,充分混合(即得到用于3D打印的玻璃粉);

6)在成型温度为室温,扫描速度800m/s,激光器功率为8W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例2:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺9wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为800m/s,成型温度为室温,激光器功率为10W。

表2

具体制备过程如下:

1)按表2各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为368.6-370.3℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺9wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度800m/s,激光器功率为10W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例3:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺10wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1000m/s,成型温度为室温,激光器功率为12W。

表3

具体制备过程如下:

1)按表3各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为362.7-366.2℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺10wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1000m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例4:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺11wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1000m/s,成型温度为室温,激光器功率为10W。

表4

具体制备过程如下:

1)按表4各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为280.1-286.8℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺11wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1000m/s,激光器功率为10W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例5:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺12wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1000m/s,成型温度为室温,激光器功率为8W。

表5

具体制备过程如下:

1)按表5各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为279.9-285.6℃,如图2所示;

5)将所得到的玻璃粉,外掺12wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1000m/s,激光器功率为8W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例6:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺11wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为10W。

表6

具体制备过程如下:

1)按表6各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为280.4-286.2℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺11wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为10W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例7:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺10wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为8W。

表7

具体制备过程如下:

1)按表7各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为368.3-370.0℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺10wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为8W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例8:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺9wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为12W。

表8

具体制备过程如下:

1)按表8各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为329.1-331.5℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺9wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例9:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺8wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为14W。

表9

具体制备过程如下:

1)按表9各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3和H3BO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3和H3BO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为283.3-284.7℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺8wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为14W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例10:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺9wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1000m/s,成型温度为室温,激光器功率为14W。

表10

具体制备过程如下:

1)按表10各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3、H3BO3、Al2O3、SiO2和Li2CO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3、H3BO3、Al2O3、SiO2和Li2CO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为291.7-292.1℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺9wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例11:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺10wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为12W。

表11

具体制备过程如下:

1)按表11各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、MgO、SiO2、和Na2CO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、MgO、SiO2和Na2CO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为303.9-305.0℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺10wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例12:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺11wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为12W。

表12

具体制备过程如下:

1)按表12各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、Al2O3、MgO和K2CO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、Al2O3、MgO和K2CO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为295.8-297.2℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺11wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例13:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺12wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为12W。

表13

具体制备过程如下:

1)按表12各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、MgO原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、MgO原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,其DSC测试结果为295.0-297.4℃;

5)将所得到的玻璃粉,外掺12wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。

实施例14:

一种用于3D打印的玻璃粉,它是以PbO-B2O3-V2O5系统玻璃粉为主要材料,外掺10wt%的环氧树脂粉。3D打印选择的成型方式为选择性激光烧结,扫描速度为1200m/s,成型温度为室温,激光器功率为12W。

表14

具体制备过程如下:

1)按表14各组分所占质量百分数称取PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、MgO、Al2O3、SiO2和K2CO3原料备用;

2)将称取的PbO、NH4VO3、H3BO3、ZnO、CuO、MgO、Al2O3、SiO2和K2CO3原料在研钵中充分研磨,混合均匀后进行熔化,熔化温度1100℃-1200℃,保温1-2小时,得到玻璃液;

3)将玻璃液倒入石墨模具中成型,将浇注得到的玻璃置于退火炉中,在300℃-500℃下退火1-2小时,随炉冷却至室温后得到透明玻璃;

4)将玻璃破碎、研磨后用400目筛子进行筛分得到玻璃粉,对玻璃粉进行玻璃转变温度测试,其DSC测试结果为295.2-300.0℃,如图3所示;

5)将所得到的玻璃粉,外掺10wt%的环氧树脂,充分混合;

6)在成型温度为室温,扫描速度1200m/s,激光器功率为12W下,将混合后的玻璃粉用选择性激光烧结的方式,逐层打印,便可得到结构复杂的玻璃制品。为了实验方便,选择了简单的碗状结构,如图4所示。

本发明所列举的各原料,以及本发明各原料的上下限、区间取值,以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明,在此不一一列举实施例。

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