一種激光燒結3D打印用粘土材料及其制備方法技術

一種激光燒結3D打印用粘土材料及其制備方法，本發明專利技術為了得到適用于激光燒結3D打印成型技術的粘土材料，對粘土進行了改性處理，利用無機溶膠溶液吸附粘土，通過乳化包覆，得到一種球形粉末狀粘土材料，該粘土材料具有流動性好，力學性能好，精度高的優點，適用于激光燒結3D打印成型技術，促進了3D打印成型技術的推廣應用，具有廣闊的市場前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種3D打印材料及其制備方法，具體涉及一種激光燒結3D打印用粘土材料及其制備方法。
技術介紹
3D打印技術又稱增材制造技術，是快速成型領域的一種新興技術，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。隨著3D打印技術的發展和應用，材料的發展決定著3D打印能否有更廣泛的應用，材料成為限制3D打印技術未來走向的關鍵因素之一。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、細胞生物原料、木質材料以及砂糖等食品材料也在3D打印領域得到了應用。粘土作為人類應用最早的無機材料之一，具有存量豐富、成本低廉的優點，至今依然是人們生活中應用最多的無機材料，粘土不僅可用于陶瓷材料的燒制，房屋修建、鋪設道路等，還能用于工業，如高分子材料中的填料、廢水的處理、金屬的冶煉等。隨著3D打印技術的發展，各種材料被應用于3D打印，傳統材料的使用方法也發生了改變，3D打印技術的出現，同樣為粘土的使用方法提供了新的思路。在利用3D打印技術成型陶瓷產品的時候，人們使用的3D打印材料都是通過粘土燒制而成的陶瓷粉末，然后通過直接或間接的方法得到陶瓷產品，但陶瓷粉末的制備方法復雜且成本高昂，嚴重阻礙了3D打印技術在陶瓷成型上的發展和應用。粘土本身具有優異的粘性和可塑性，可直接成型制成陶瓷坯體，然后燒結得到陶瓷，但由于工藝、技術的缺陷，成型的陶瓷胚體具有結構簡單，尺寸精度差等缺點，嚴重限制了粘土及其制品在生活中的應用，如果將3D打印技術用于粘土進而成型得到陶瓷，完全可以完善并解決上述的缺陷，因此，將粘土用于3D打印成型對粘土及其制品在生活中的應用具有重要意義和市場價值。未經過改性處理的粘土材料不適用于3D打印成型，高塑性的粘土力學性能較差，不利于成型過程中的支撐和造型，而力學性能好的粘土粘結性和塑性較差，不利于成型過程中的粘結和擠出，因而，需要對粘土進行改性處理，得到適合用于激光燒結3D打印技術的粘土材料，是粘土能用于3D打印技術的前提條件。
技術實現思路
本專利技術為了擴大3D打印技術在生活中的應用范圍，使粘土材料能用于激光燒結3D打印成型技術，對粘土進行改性處理，從而提出一種激光燒結3D打印用粘土材料及其制備方法。本專利技術一種激光燒結3D打印用粘土材料，其特征在于是用于激光燒結3D打印成型技術的直徑為90-100μm的球形粉末狀粘土混合物，是由以下原料制備得到的：粘土50-65份，溶劑150-200份，分散劑5-15份，乳化劑5-10份，其中所述的粘土為經過高溫煅燒去除了有機質的細度為800-2000目的高嶺土、蒙脫土中的一種或兩種；所述的溶劑為硅溶膠溶液、鋁溶膠溶液中的一種或兩種；所述的分散劑為水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或多種；所述的乳化劑為烷基銨鹽、烷基磷酸鹽、脂肪醇硫酸鹽、烷基磺酸鹽中的一種或多種。上述一種激光燒結3D打印用粘土材料是通過以下制備方法得到的，其特征在于具體步驟如下：1、將50-65重量的粘土、150-200重量份的溶劑、5-15重量份的分散劑加入行星式球磨機中進行混合、分散、研磨1-2h得到混合溶液A；2、在步驟1得到的混合物A中加入5-10重量份的乳化劑，并采用超聲波進行震蕩和500-700r/min的速度下高速攪拌進行乳化處理20-30min得到混合溶液B；3、將步驟2得到的混合溶液B用采用噴霧干燥機進行噴霧干燥，得到用于激光燒結3D打印成型技術的球形粉末狀粘土材料。上述一種激光燒結3D打印用粘土材料的具體制備方法中所述的噴霧干燥機的孔徑為100-130μm。本專利技術為了得到適用于激光燒結3D打印成型技術的粘土材料，對粘土進行了改性處理：利用無機溶膠的吸附性和荷電性，將粘土吸附在溶膠離子周圍，再通過乳化劑的隔離乳化作用，將溶膠離子分散成油包水的囊泡結構，最后通過噴霧干燥技術進行干燥處理，得到球形的粉末狀粘土材料。采用上述改性方法得到的粘土材料具有流動性好，力學性能好，精度高的優點，適用于激光燒結3D打印成型技術，促進了3D打印成型技術的推廣應用，具有廣闊的市場前景。本專利技術突出的特點和有益效果在于：1、本專利技術為了將粘土用于3D打印技術，對粘土進行了改性處理，得到了一種適合用于激光燒結3D打印成型技術的粘土材料。2、本專利技術提出了對粘土進行改性處理的方法，制備得到一種具有流動性好，學性能好，精度高的粘土材料。3、本專利技術方法制得的產品尺寸精度好，方法簡單可靠，成本低廉。本專利技術粘土材料性能指標：名稱外觀形狀粒徑水分含量粘土材料灰白色粉末狀球形90-100μm≤4%具體實施方式以下通過具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本專利技術的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本專利技術上述方法思想的情況下,根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更,均應包含在本專利技術的范圍內。實施例11、將50重量的細度為2000目的高嶺土、150重量份的硅溶膠溶液、5重量份的水玻璃、加入行星式球磨機中進行混合、分散、研磨2h得到混合溶液A；2、在步驟1得到的混合物A中加入10重量份的烷基硫酸銨，并采用超聲波進行震蕩和500r/min的速度下高速攪拌進行乳化處理20-30min得到混合溶液B；3、將步驟2得到的混合溶液B用采用噴霧干燥機進行噴霧干燥，得到用于激光燒結3D打印成型技術的球形粉末狀粘土材料。實施例21、將65重量的細度為800目的蒙脫土、200重量份的鋁溶膠溶液、15重量份的三聚磷酸鈉加入行星式球磨機中進行混合、分散、研磨1h得到混合溶液A；2、在步驟1得到的混合物A中加入5重量份的烷基磷酸鈉，并采用超聲波進行震蕩和700r/min的速度下高速攪拌進行乳化處理20min得到混合溶液B；3、將步驟2得到的混合溶液B用采用噴霧干燥機進行噴霧干燥，得到用于激光燒結3D打印成型技術的球形粉末狀粘土材料。實施例31、將60重量的細度為1200目的高嶺土、200重量份的硅溶膠溶液、10重量份的六偏磷酸鈉加入行星式球磨機中進行混合、分散、研磨2h得到混合溶液A；2、在步驟1得到的混合物A中加入8重量份的脂肪醇硫酸鈉，并采用超聲波進行震蕩和600r/min的速度下高速攪拌進行乳化處理30min得到混合溶液B；3、將步驟2得到的混合溶液B本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種激光燒結3D打印用粘土材料，其特征在于是用于激光燒結3D打印成型技術的直徑為90?100μm的球形粉末狀粘土混合物，是由以下原料制備得到的：粘土???????????50?65份，溶劑???????????150?200份，分散劑?????????5?15份，乳化劑?????????5?10份，其中所述的粘土為經過高溫煅燒去除了有機質的細度為800?2000目的高嶺土、蒙脫土中的一種或兩種；所述的溶劑為硅溶膠溶液、鋁溶膠溶液中的一種或兩種；所述的分散劑為水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或多種；所述的乳化劑為烷基銨鹽、烷基磷酸鹽、脂肪醇硫酸鹽、烷基磺酸鹽中的一種或多種；所述一種激光燒結3D打印用粘土材料是通過以下制備方法得到的，其特征在于具體步驟如下：（1）、將50?65重量的粘土、150?200重量份的溶劑、5?15重量份的分散劑加入行星式球磨機中進行混合、分散、研磨1?2h得到混合溶液A；（2）、在步驟1得到的混合物A中加入5?10重量份的乳化劑，并采用超聲波進行震蕩和500?700r/min的速度下高速攪拌進行乳化處理20?30min得到混合溶液B；（3）、將步驟2得到的混合溶液B用采用噴霧干燥機進行噴霧干燥，得到用于激光燒結3D打印成型技術的球形粉末狀粘土材料。...

【技術特征摘要】
1.一種激光燒結3D打印用粘土材料，其特征在于是用于激光燒結3D打印成型技術的直
徑為90-100μm的球形粉末狀粘土混合物，是由以下原料制備得到的：
粘土50-65份，
溶劑150-200份，
分散劑5-15份，
乳化劑5-10份，
其中所述的粘土為經過高溫煅燒去除了有機質的細度為800-2000目的高嶺土、蒙脫土
中的一種或兩種；所述的溶劑為硅溶膠溶液、鋁溶膠溶液中的一種或兩種；所述的分散劑為
水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種或多種；所述的乳化劑為烷基銨鹽、烷
基磷酸鹽、脂肪醇硫酸鹽、烷基磺酸鹽中的一種或多種；所述一種激光燒結3D打印用粘土材
料是通過以下制備方法得到的，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳慶，曾軍堂，葉任海，
申請(專利權)人：成都新柯力化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51