具有增加机械强度的3D打印层状玻璃结构的制作方法

本公开涉及一种层状玻璃结构。更具体地，本公开涉及一种具有增加机械强度的三维(three-dimensional，3d)打印层状玻璃结构。

背景技术：

1、三维打印通常是自二维打印材料层产生三维结构的技术。多种材料可用于3d打印。存在用于3d打印的多种技术。

技术实现思路

1、根据本公开的至少一个方面，一种层状玻璃结构包括内层，所述内层具有相对主表面且包含具有第一粉末热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，cte)及第一粉末转换温度(transition temperature，tg)的第一玻璃粉末。所述内层包括第一无机填料。所述内层包括第一玻璃粉末与第一无机填料之间的预定义比率。所述内层具有高于所述第一粉末cte的第一总cte及高于所述第一粉末tg的第一总tg。外层布置于所述内层的至少两个相对主表面上。所述外层包括具有第二粉末cte及第二粉末tg的第二玻璃粉末。所述外层包括第二无机填料。所述外层包括所述第二玻璃粉末与所述第二无机填料之间的预定义比率。所述外层具有低于所述第二粉末cte且低于所述第一总cte的第二总cte及高于所述第二粉末tg的第二总tg。所述第一总tg与所述第二总tg之间的差异小于15℃。

2、根据本公开的另一个方面，一种层状玻璃结构包括具有相对主表面的内层。所述内层包括第一玻璃粉末及第一无机填料。所述内层具有第一热膨胀系数(coefficient ofthermal expansion，cte)及第一转换温度(transition temperature，tg)。外层布置于所述内层的各相对主表面上。所述外层包括第二玻璃粉末及第二无机填料。所述外层具有第二cte及第二tg。所述第一cte与所述第二cte之间的cte差距介于10×10-7/℃与30×10-7/℃之间。所述第一tg与所述第二tg之间的差异为10℃或更小。

3、根据本公开的另一方面，一种制造层状玻璃结构的方法包括：形成具有预定义比率的第一玻璃粉末及第一无机填料的第一混合物；形成具有预定义比率的第二玻璃粉末及第二无机填料的第二混合物；打印包括所述第一混合物的第一层，其中所述第一层具有第一转换温度(transition temperature，tg)及低于所述第一玻璃粉末的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，cte)的第一cte；在所述第一层上打印包含所述第二混合物的第二层，所述第二层具有第二tg及高于所述第二玻璃粉末的cte且高于所述第一cte的第二cte；在所述第二层上打印包括所述第一混合物的第三层，其中所述第三层具有所述第一cte；对所述第一层、所述第二层及所述第三层进行去粘结；及对所述第一层、所述第二层及所述第三层进行共烧结，其中所述第一cte与所述第二cte之间的cte差距介于10×10-7/℃与30×10-7/℃之间。

技术特征：

1.一种层状玻璃结构，包含：

2.根据权利要求1所述的玻璃结构，其中所述第一总cte与所述第二总cte之间的cte差距介于10×10-7/℃与30×10-7/℃之间。

3.根据权利要求1所述的玻璃结构，其中所述第一无机填料为zro2及k2o-al2o3-2sio2中的至少种，且所述第二无机填料为sio2、zr2(wo4)(po4)2及zr2o(po4)2中的至少种。

4.根据权利要求1所述的玻璃结构，其中所述外层覆盖所述内层的所有表面。

5.根据权利要求1所述的玻璃结构，其中所述预定义比率包括介于90重量％与95重量％之间的所述第一玻璃粉末及介于5重量％与10重量％之间的所述第一无机填料，且其中所述预定义比率包括介于85重量％与95重量％之间的所述第二玻璃粉末及介于5重量％与15重量％之间的所述第二无机填料。

6.根据权利要求1所述的玻璃结构，其中所述第二粉末cte与所述第二总cte之间的cte差距小于15×10-7/℃。

7.根据权利要求1所述的玻璃结构，其中所述第一粉末cte与所述第一总cte之间的cte差距小于10×10-7/℃。

8.一种层状玻璃结构，包含：

9.根据权利要求8所述的玻璃结构，其中所述第二无机填料为sio2且占所述外层的组成物的介于5重量％与15重量％之间。

10.根据权利要求8所述的玻璃结构，其中所述第一无机填料为zro2且占所述内层的组成物的介于5重量％与10重量％之间。

11.根据权利要求8所述的玻璃结构，其中所述玻璃结构具有介于600kgf/mm2与660kgf/mm2之间的硬度。

12.根据权利要求8所述的玻璃结构，其中所述第二无机填料为sio2且占所述外层的组成物的15重量％，且所述第一无机填料为zro2且占所述内层的组成物的5重量％。

13.根据权利要求12所述的玻璃结构，其中所述内层的所述第一cte介于85×10-7/℃与90×10-7/℃之间，且所述外层的所述第二cte介于60×10-7/℃与75×10-7/℃之间。

14.根据权利要求12所述的玻璃结构，其中所述第一tg等于所述第二tg。

15.一种制造层状玻璃结构的方法，包含以下步骤：

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一无机填料为zro2且所述第二无机填料为sio2。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述共烧结步骤是在介于840℃与880℃之间的温度下及在10-5托的压力下执行的。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一层及所述第三层的所述第一tg与所述第二层的所述第二tg之间的差异为10℃或更小。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述去粘结步骤是在介于500℃与650℃之间的温度下执行的。

技术总结一种层状玻璃结构包括具有相对主表面的一内层。所述内层包括第一玻璃粉末及第一无机填料。所述内层具有第一热膨胀系数(CTE)及第一转换温度(Tg)。外层经布置于所述内层的各相对主表面上。所述外层包括第二玻璃粉末及第二无机填料。所述外层具有第二CTE及第二Tg。所述第一CTE与所述第二CTE之间的CTE差距介于10×10<supgt;‑7</supgt;/℃与30×10<supgt;‑7</supgt;/℃之间。所述第一Tg与所述第二Tg之间的差异为10℃或更小。技术研发人员：崔洵龙,金银花,文亨修受保护的技术使用者：康宁公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27