本发明涉及3d打印材料，具体涉及一种光固化3d打印陶瓷浆料。
背景技术：
1、近年来，陶瓷3d打印技术得到了初步的发展，受到了越来越多科技工作者的关注。常见的陶瓷3d打印技术有激光选区烧结(selective laser sintering)、激光选区融化(selective laser melting)、分层实体制造(laminated object manufacturing)、喷墨打印(inkjet printing)、挤出成型(robocasting)和立体光固化(stereolithography)等五种。相比其他3d打印技术，陶瓷光固化3d打印技术具有成型精度高、操作简单、打印速度快等优势，因此得到了大量学者的关注与研究，逐渐成为陶瓷3d打印的主流成型方式。
2、光固化3d打印的原材料通常为树脂基陶瓷浆料，其粘度较高，不易配置高固含量、低粘度、流动性好的陶瓷浆料。目前市场上商业陶瓷浆料普遍粘度较高，流动性不佳，并且高粘度陶瓷浆料不容易去除浆料制备过程中产生的气泡，且打印过程中浆料不易于自流平。同时，高粘度陶瓷浆料不利于清理，复杂结构陶瓷制件内部孔隙中残留的浆料很难去除，造成严重的堵孔现象，达不到制件设计要求。
3、光固化陶瓷浆料固含量过低，意味着浆料中陶瓷添加量不足，烧结后制件容易出现成形坯体密度低，影响后续烧结过程中的致密化程度，从而影响最终陶瓷制件的力学性能和结构强度。另外，固含量过低会降低打印过程中的成形精度，影响陶瓷制件尺寸精度和表面质量，进而影响其整理性能使用效果；还会导致坯体中有机物去除困难，坯体脱脂易变形开裂。
4、实现高固含量低粘度陶瓷浆料有以下优势：(1)提高成形精度和表面质量。高固含量陶瓷浆料中的陶瓷颗粒更加紧密，减少了光在浆料中的散射作用，从而提高了打印精度。这使得在制备复杂形状和高精度零部件时，能够获得更精细的结构和更准确的尺寸。低粘度的陶瓷浆料在打印过程中更容易铺展均匀，减少了层与层之间的界限，从而提高了成品的表面光洁度。这对于需要高精度表面的应用场景尤为重要，如航空航天、生物医疗等领域。(2)增强陶瓷制件致密性和力学性能。高固含量的陶瓷浆料在烧结后能够形成更加致密的陶瓷结构，从而提高了陶瓷产品的力学性能，如抗压强度、抗弯强度等。这对于需要承受高应力和高负载的应用场景具有重要意义。低粘度的陶瓷浆料有助于减少在打印和烧结过程中产生的孔隙和缺陷，提高了陶瓷产品的致密性。致密化的陶瓷结构具有更好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。(3)提高打印效率。高固含量低粘度的陶瓷浆料在打印过程中能够更快地固化成形，从而提高了打印效率。这意味着可以更快地生产出更多的陶瓷产品，降低了生产成本。
5、当浆料中的固含量较低时，颗粒之间的相互作用较弱，浆料流动性较好，表现为较低的粘度。随着固含量的提高，颗粒之间的距离减小，相互碰撞和摩擦的机会增加，导致浆料的流动阻力加大，粘度上升。
6、因此，为了得到具有良好流动性能和成形性能的陶瓷浆料，需要仔细平衡固含量与粘度之间的关系。目前，本领域亟需研发一种粘度低且固含量高的陶瓷浆料。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种光固化3d打印陶瓷浆料及其制备方法和应用。
2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种光固化3d打印陶瓷浆料，其中，所述陶瓷浆料包括陶瓷粉末；其中，所述陶瓷粉末按质量百分比计包括以下组分：平均粒径为4μm的陶瓷粉体5-25％、平均粒径为1μm的陶瓷粉体10-40％和平均粒径为0.2μm的陶瓷粉体40-80％。
3、本发明第二方面提供一种第一方面所述的光固化3d打印陶瓷浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4、(1)将部分分散剂与陶瓷粉末混合后进行反应得到改性陶瓷粉末；
5、(2)将步骤(1)得到的改性陶瓷粉末与活性稀释剂、活性单体和光引发剂混合后进行第一球磨，得到初级陶瓷浆料；
6、(3)将步骤(2)得到的初级陶瓷浆料与剩余分散剂混合后进行第二球磨，得到所述陶瓷浆料。
7、本发明第三方面提供一种第二方面所述的制备方法得到的光固化3d打印陶瓷浆料。
8、本发明第四方面提供一种由第一方面或第三方面所述的光固化3d打印陶瓷浆料制得的多孔陶瓷骨架。
9、本发明第五方面提供第四方面所述多孔陶瓷骨架在制备陶瓷催化剂载体及生物陶瓷植入体中的应用。
10、通过上述技术方案，本发明所取得的有益技术效果如下：
11、(1)本发明提供的光固化3d打印陶瓷浆料具有低粘度、高固含量的特点，流动性好，能够高效成形高精度陶瓷制件，成功制备具有复杂微孔结构的陶瓷制件。
12、(2)本发明提供的光固化3d打印陶瓷浆料制备的陶瓷制件具有优异的力学性能和耐久性。
1.一种光固化3d打印陶瓷浆料，其特征在于，所述陶瓷浆料包括陶瓷粉末；
2.根据权利要求1所述的陶瓷浆料，其中，所述陶瓷粉末按质量百分比计包括以下组分：平均粒径为4μm的陶瓷粉体10-20％、平均粒径为1μm的陶瓷粉体20-30％和平均粒径为0.2μm的陶瓷粉体50-70％；
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷浆料，其中，所述陶瓷浆料还包括光引发剂、活性稀释剂、活性单体和分散剂；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的陶瓷浆料，其中，所述陶瓷粉末的材料选自氧化硅、氧化铝、氧化锆、钛酸钡、碳化硅和氮化硅中的至少一种；
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的光固化3d打印陶瓷浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤(1)中所述的部分分散剂与步骤(3)中所述的剩余分散剂的质量比为0.3-13.5:2，优选为1.8-3:2。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，步骤(1)所述反应的时间为1-5h；
8.一种根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法得到的光固化3d打印陶瓷浆料。
9.一种由权利要求1或8所述的光固化3d打印陶瓷浆料制得的多孔陶瓷骨架。
10.权利要求9所述多孔陶瓷骨架在制备陶瓷催化剂载体及生物陶瓷植入体中的应用。
