一种高固化性能复合粉末及其制备方法和应用与流程

本发明涉及陶瓷3d打印用粉末领域，特别涉及一种高固化性能复合粉末及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前对于陶瓷光固化打印的研究主要是基于白色、灰色等浅色系陶瓷材料，以氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷，羟基磷灰石、磷酸三钙等生物陶瓷以及少量sic、si3n4等非氧化物为主，sic、si3n4等略带深色的材料在3d打印过程中由于光固化3d打印以紫外光为主，波长较短，比如，氧化镍粉体为绿色，由于其高折射率和高吸光度故无法直接光固化，已经难以固化成型，对于更高折射率和高吸光度的深色系陶瓷的研究尚且不足，特别是彩色陶瓷材料的光固化打印，研究更是少之又少，这依然是当前难以攻克的行业难题，比如绿色nio，其固化性能几乎为零，无法直接进行光固化打印。

2、因此，亟需开发一种新的制备方法，使得这些深色系、高折射率和高吸光度的材料可以应用到3d打印领域，拓宽光固化打印使用的材料范围。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种高固化性能复合粉末的制备方法及其应用，旨在提供一种适用于深色系、高折射率和高吸光度的材料可以作为3d打印材料，可以应用到3d打印领域。

2、为实现上述目的，本发明提出一种高固化性能复合粉末，包括内核和包覆于所述内核表面的聚合物覆膜层，所述内核包括纳米团聚颗粒，所述聚合物覆膜层包括覆膜剂，所述覆膜剂的折射率小于1.5。

3、可选地，所述覆膜剂包括固体石蜡、聚己内酯、硬脂酸、棕榈酸中的至少一种。

4、可选地，所述覆膜剂的加入量为所述纳米团聚颗粒的质量的5～10wt％。

5、本发明提供一种如上所述的高固化性能复合粉末的制备方法，包括以下步骤：

6、s10、将纳米团聚颗粒、水和覆膜剂进行搅拌混合、加热得浆料；

7、s20、将所述浆料通过预热的送料系统进行覆膜，得高固化性能复合粉末。

8、可选地，步骤s10之前还包括：

9、s101、将纳米粉体与助剂a混合预处理、喷雾造粒，得粉体a；

10、s102、将所述粉体a预烧结得纳米团聚颗粒。

11、可选地，步骤s101中，所述纳米粉体的材料包括氧化锆、氧化镍或碳化硅。

12、可选地，步骤s101中，所述助剂a包括去离子水和粘结剂，其中，

13、所述纳米粉体与去离子水的质量比为(45～65)～(35:55)；和/或，

14、加入所述粘结剂的质量为所述纳米粉体的质量的3～5％。

15、可选地，步骤s102中：

16、预烧结的温度为800～1200℃；和/或，

17、预烧结的时间为200～300min。

18、可选地，步骤s20包括：

19、s201、将送料系统中的送料管采用保温材料包裹，在80～100℃下进行加热，得预热的送料管；

20、s202、将所述浆料通过经保温处理的送料管道进行雾化覆膜，得高固化性能复合粉末。

21、本发明还提供一种光固化3d打印材料，所述光固化3d打印材料采用上述所述的高固化性能复合粉末，或如上述高固化性能复合粉末的制备方法制备的高固化性能复合粉末。

22、本发明提供的技术方案中，通过将覆膜剂包覆于所述内核表面，在纳米团聚颗粒的外壳形成一层聚合物覆膜层，该聚合物覆膜层的折射率低，在后续固化的时候，能够降低与固化材料之间的折射率差值，进而提高打印效率，提高了整体的固化深度，避免了直接采用纳米粉体的高折射率与固化材料间折射率差值高，导致的固化效果差、甚至无法固化的问题。

技术特征：

1.一种高固化性能复合粉末，其特征在于，包括内核和包覆于所述内核表面的聚合物覆膜层，所述内核包括纳米团聚颗粒，所述聚合物覆膜层包括覆膜剂，其中，所述覆膜剂的折射率小于1.5。

2.如权利要求1所述的高固化性能复合粉末，其特征在于，所述覆膜剂包括固体石蜡、聚己内酯、硬脂酸、棕榈酸中的至少一种。

3.如权利要求1所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，

4.一种如权利要求1～3中任一项所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，所述高固化性能复合粉末的制备方法包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤s10之前还包括：

6.如权利要求5所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤s101中，所述纳米粉体的材料包括氧化锆、氧化镍或碳化硅。

7.如权利要求5所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤s101中，所述助剂a包括去离子水和粘结剂，其中：

8.如权利要求5所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤s102中：

9.如权利要求4所述的高固化性能复合粉末的制备方法，其特征在于，步骤s20包括：

10.一种光固化3d打印材料，其特征在于，所述光固化3d打印材料采用如权利要求1～3任一项所述的高固化性能复合粉末或如权利要求4～9任一项高固化性能复合粉末的的制备方法获得的高固化性能复合粉末。

技术总结
本发明公开一种高固化性能复合粉末及其制备方法和应用，所述高固化性能复合粉末包括内核和包覆于所述内核表面的聚合物覆膜层，所述内核包括预致密纳米粉末团聚颗粒，所述聚合物覆膜层包括覆膜剂，通过热流体雾化的方式将覆膜剂包覆于所述内核表面，在纳米团聚颗粒的外壳形成一层聚合物覆膜层，该聚合物覆膜层的折射率低，在后续固化的时候，能够降低与固化材料之间的折射率差值，进而提高打印效率，提高了整体的固化深度，避免了直接采用纳米粉体的高折射率与固化材料间折射率差值高，导致的固化效果差、甚至无法固化的问题。

技术研发人员：邱金勇,徐晓强,刘亚雄
受保护的技术使用者：季华实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17