本发明涉及陶瓷材料增材制造领域，尤其是涉及一种高透氧化锆陶瓷及其dlp-3d打印制备方法。
背景技术：
1、陶瓷由于其各种优异的性能，被用于广泛的应用，包括化学工业，机械，电子，航空航天和生物医学工程。其中，氧化锆陶瓷材料因为其良好的生物相容性、力学和摩擦学性能而收到极大的关注，并广泛应用于牙齿医疗领域。
2、3d打印，也称为增材制造，是将材料依次分层以从数字模型创建物理三维对象的过程。在过去的10年里，3d打印的出现极大地改善了临床牙科，这些扫描和打印方法已在临床牙科中用于外科指导、修复体、正畸器具和物理模型的制备。相比于传统的制造工艺具有加工成本高、制造周期长，3d打印技术通过制造时间短、成形精度高、成本低、可制作任意复杂得零件等优点在众多技术中脱颖而出，将3d打印引入临床牙科，为解决复杂的结构、缩短制造时间的问题等提供了很好的技术方案。
3、专利公开号cn116751054a公开了一种氧化锆陶瓷浆料、制备方法、应用以及氧化锆陶瓷，在光敏树脂中依次加入分散剂、氧化锆粉体、蒸馏水，搅拌，球磨后加入光引发剂，再次球磨，得到所述氧化锆陶瓷浆料。将所述氧化锆陶瓷浆料倒入打印机的料缸中；根据预设的义齿模型以及打印条件，打印得到初始义齿；水洗所述初始义齿；将所述陶瓷义齿真空脱脂、烧结，即得到陶瓷义齿。但该氧化锆陶瓷浆料为水基氧化锆陶瓷浆料，通过调整浆料含水量，改善了光固化水基陶瓷浆料3d打印样品烧结后变形、开裂、分层等缺陷，不适用于非水基陶瓷浆料的制备；且该陶瓷义齿的烧结方式为一步烧结，烧结温度为1400～1700℃。
4、专利公开号cn117447201a公开了一种利用多次烧结工艺制备氧化锆陶瓷的方法，利用多次烧结工艺制备氧化锆陶瓷的方法的高温烧结温度显著低于传统烧结及两步烧结温度，故短时间的保温不会促进晶粒的异常长大，主要是重新补充给体系促进晶界扩散的热力学驱动力，快速降至900-1100℃，继续长时间的保温，以促进致密化的进行。但是该方法采用的造粒、成型、排胶和烧结得到初级陶瓷，再将初级陶瓷经过多次烧结，而该方法与是dlp-3d打印技术不同，通过不同的制造手段，所获得的样品性能也是不同的。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高透氧化锆陶瓷及其dlp-3d打印制备方法，获得高致密度、力学性能好且高透的氧化锆陶瓷。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本发明的技术方案之一在于提供一种高透氧化锆陶瓷粉体的制备方法，将氧化锆粉体、蒸馏水、酸性分散剂、氨水混合、行星球磨、冷冻干燥，得到氧化锆陶瓷粉体。
4、进一步地，所述氧化锆粉体的体积分数为60％～80％，蒸馏水体积分数为10％～30％、酸性分散剂体积分数为1％～10％、氨水的体积分数为1％～10％。所述氧化锆粉体、蒸馏水、酸性分散剂、氨水的体积分数之和为100％。
5、进一步地，所述冷冻干燥的温度为-80～-40℃，优选为-70～-50℃，例如-70℃、-60℃、-50℃。
6、进一步地，所述酸性分散剂包括癸二酸、壬二酸或咖啡酸的一种或多种。
7、本发明的技术方案之二在于提供一种高透氧化锆陶瓷粉体，其采用上述的制备方法制备得到。
8、进一步地，所述氧化锆陶瓷粉体中所述氧化锆粉体的体积分数为60％～80％，蒸馏水体积分数为10％～30％、酸性分散剂体积分数为1％～10％、氨水1％～10％。
9、本发明的技术方案之三在于提供一种高透氧化锆陶瓷浆料，其包括所述的氧化锆陶瓷粉体，还包括光敏树脂、分散剂、光引发剂，所述氧化锆粉体的体积分数为40％～50％，光敏树脂体积分数35％～65％，分散剂体积分数为1％～5％，光引发剂的体积分数为0.1％～1％。
10、进一步地，所述氧化锆粉体的体积分数为40％～50％，光敏树脂体积分数45％～60％，分散剂体积分数为1％～5％，光引发剂的体积分数为0.1％～1％。
11、进一步地，所述氧化锆陶瓷粉体的体积分数可以为40％、45％、50％，所述光敏树脂的体积分数可以为45％、50％、55％、60％，分散剂的体积分数可以为1％、2％、3％、4％、5％，所述光引发剂的体积分数可以为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、1％。
12、进一步地，所述氧化锆粉体的体积分数为45％～50％，光敏树脂体积分数45％～50％，分散剂体积分数为2％～4％，光引发剂的体积分数为0.1％～0.5％。
13、更进一步地，所述氧化锆陶瓷粉体的体积分数可以为41％、42％、43％、44％、45％，所述光敏树脂的体积分数可以为45％、46％、47％、48％、49％、50％51％、52％、53％、54％、55％，分散剂的体积分数可以为2％、3％、4％，所述光引发剂的体积分数可以为0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、1％。
14、进一步地，所述光敏树脂包括丙烯酸羟乙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
15、更进一步地，所述丙烯酸羟乙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量比为1：(1～2)：(0.5～1.5)，优选为3:4:3。
16、进一步地，所述分散剂包括含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液、含有颜料亲和基团的结构化丙烯酸共聚物溶液、含酸性基团共聚物的烷醇铵盐或改性聚氨酯溶液。
17、进一步地，所述光引发剂包括二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-[4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚或2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚中的一种或多种。
18、本发明的技术方案之四在于提供一种高透氧化锆陶瓷浆料的制备方法，将所述氧化锆陶瓷粉体在80～120℃下烘粉2～6h；将所述光敏树脂和分散剂混合后加入烘粉后的氧化锆陶瓷粉体，球磨后加入光引发剂，再次滚动球磨，得到所述氧化锆陶瓷浆料。
19、本发明的技术方案之五在于提供一种高透氧化锆陶瓷的dlp-3d打印制备方法，其采用上述的氧化锆陶瓷浆料进行制备，将所述氧化锆陶瓷浆料进行光固化打印成型，得到氧化锆陶瓷生坯；将所述氧化锆陶瓷生坯清洗、真空脱脂、两步烧结，得到氧化锆陶瓷样品。
20、进一步地，采用酒精清洗所述氧化锆陶瓷生坯。
21、进一步地，光固化打印成型的条件为：曝光强度为4～8mw/cm2、曝光时间为3～8s。
22、更进一步地，所述的打印曝光强度可以为4mw/cm2、5mw/cm2、6mw/cm2、7mw/cm2、8mw/cm2，所述曝光时间可以为3s、4s、5s、6s、7s、8s。
23、进一步地，两步烧结包括第一步烧结和第二步烧结，第一步烧结的温度为1300～1600℃，升温速率为1～15℃/min，保温时间为1～60min，第一步烧结所获得样品致密度在50～70％的陶瓷样品；第二步烧结温度为1000～1400℃，升温速率为1～20℃/min，保温时间为1～50h。
24、更进一步地，第一步烧结的温度为1350～1550℃，可以为1350℃、1450℃、1550℃；第二步烧结温度为1100～1350℃，可以为1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃；第二步烧结保温时间为1～40h，可以为1h、2h、5h、10h、15h、20h、25h、30h、35h、40h。
25、本发明的技术方案之六在于提供一种高透氧化锆陶瓷，其采用上述的制备方法制备得到。
26、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27、(1)通过对氧化锆粉体进行表面改性，通过冷冻干燥进行二次分散重新获得了氧化锆陶瓷粉体；冷冻干燥的过程中减少氧化锆粉体的团聚，使后续配置的氧化锆陶瓷浆料分散性能好，粘度低。
28、(2)改性后的氧化锆陶瓷粉体制备成的3d打印的氧化锆陶瓷浆料，通过两步烧结抑制晶粒生长，获得较小的晶粒尺寸，从而获得高透度、高强度的氧化锆陶瓷。
29、(3)冷冻干燥的过程使粉体团聚减少，使配置出的浆料粘度低，分散效果好，为后续3d打印浆料奠定基础。其次传统的烧结步骤会使晶粒快速长大，较大的晶粒尺寸会降低陶瓷的性能。两步烧结通过抑制晶粒尺寸的生长，从而制备出“高致密度、性能好”的氧化锆陶瓷。
1.一种高透氧化锆陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，将氧化锆粉体、蒸馏水、酸性分散剂、氨水混合、行星研磨、冷冻干燥，得到氧化锆陶瓷粉体。
2.根据权利要求1所述的一种高透氧化锆陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，所述氧化锆粉体的体积分数为60％～80％，蒸馏水体积分数为10％～30％、酸性分散剂体积分数为1％～10％、氨水的体积分数为1％～10％。
3.根据权利要求1所述的一种高透氧化锆陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为-80～-40℃；
4.一种高透氧化锆陶瓷粉体，其采用如权利要求1～3任一所述的制备方法制备得到。
5.一种高透氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，其包括权利要求4所述的氧化锆陶瓷粉体，还包括光敏树脂、分散剂、光引发剂，所述氧化锆粉体的体积分数为40％～50％，光敏树脂体积分数35％～65％，分散剂体积分数为1％～5％，光引发剂的体积分数为0.1％～1％。
6.根据权利要求5所述的一种高透氧化锆陶瓷浆料，其特征在于，所述光敏树脂包括丙烯酸羟乙酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种混合；
7.如权利要求5～6任一所述的一种高透氧化锆陶瓷浆料的制备方法，其特征在于，将所述氧化锆陶瓷粉体在80～120℃下烘粉2～6h；将所述光敏树脂和分散剂混合后加入烘粉后的氧化锆陶瓷粉体，球磨后加入光引发剂，再次滚动球磨，得到所述氧化锆陶瓷浆料。
8.一种高透氧化锆陶瓷的dlp-3d打印制备方法，其特征在于，其采用权利要求4～6任一所述的氧化锆陶瓷浆料进行制备，将所述氧化锆陶瓷浆料进行光固化打印成型，得到氧化锆陶瓷生坯；将所述氧化锆陶瓷生坯清洗、真空脱脂，分别进行一步烧结和两步烧结，得到氧化锆陶瓷样品。
9.根据权利要求8所述的一种高透氧化锆陶瓷的dlp-3d打印制备方法，其特征在于，光固化打印成型的条件为：曝光强度为4～8mw/cm2、曝光时间为3～8s；
10.一种高透氧化锆陶瓷，其采用如权利要求8或9所述的制备方法制备得到。
