GB/T 45871-2025 增材制造 陶瓷立体光固化用氧化铝浆料

　　ICS 25. 030 CCS Q 32

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 45871—2025

　　增材制造 陶瓷立体光固化用氧化铝浆料

　　Additivemanufacturing—Aluminaslurryforvatphotopolymerization ofceramics

　　2025-08-01发布 2026-02-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 45871—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 组成与材料 2

　　5 制备 2

　　6 技术要求 2

　　7 试验方法 3

　　8 检验规则 4

　　9 标志 、包装 、运输 、贮存和随行文件 4

　　附录 A (规范性) 固相含量试验 6

　　附录 B (规范性) 固化指标试验 7

　　Ⅰ

　　GB/T 45871—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出 。

　　本文件由全国 增 材 制 造 标 准 化 技 术 委 员 会 (SAC/TC 562) 和 全 国 工 业 陶 瓷 标 准 化 技 术 委 员 会(SAC/TC 194)共同归 口 。

　　本文件起草单位 :西安增材制造国家研究院有限公司 、中机生产力促进中心有限公司 、山东工业陶瓷研究设计院有限公司 、上海数造机电科技股份有限公司 、西北工业大学 、西安交通大学 、西安国宏天易智能科技有限公司 、武汉因泰莱激光科技有限公司 、青岛理工大学 、东莞慧瓷智造打印科技有限公司 、浙江钛迩赛新材料有限公司 、武汉市泽青科技有限责任公司 、嘉兴饶稷科技有限公司 、青海圣诺光电科技有限公司 、深圳协同创新高科技发展有限公司 、上海联泰科技股份有限公司 、景德镇银铱材料有限公司 、辽宁省轻工科学研究院有限公司 、扬州中天利新材料股份有限公司 、深圳大学 、深圳市金石三维打印科技有限公司 、北京万维增材科技有限公司 、上海电气集团股份有限公司中央研究院 、中机研标准技术研究院(北京)有限公司 、深圳奇遇科技有限公司 、康硕(山西)低应力制造系统技术研究院有限公司 。

　　本文件主要起草人 :刘荣臻、李海斌、郭文华、陈常祝、赵毅、林鑫、史见、蔡志祥、兰红波、陈慧、许海嫚、朱兵 、李昭青 、王炜衢 、刘江华 、陆青 、于清晓 、李刚 、薛健 、李显坪 、卢秉恒 、陈张伟 、王迪 、盛彬 、樊恩想 、朱朋飞 、汪祥 、胡凡 。

　　Ⅲ

　　GB/T 45871—2025

　　增材制造 陶瓷立体光固化用氧化铝浆料

　　1 范围

　　本文件规定了陶瓷立体光固化用氧化铝浆料的组成与材料 、制备方法 、技术要求 、试验方法 、检验规则以及标志 、包装 、运输 、贮存和随行文件 。

　　本文件适用于增材制造陶瓷立体光固化用氧化铝浆料的生产和检验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 6680 液体化工产品采样通则

　　GB/T 24487 氧化铝

　　GB/T 35351 增材制造 术语

　　GB/T 44149 精细陶瓷 陶瓷粉体等电点的测定 zeta电位法

　　GB/T 45765 精细陶瓷 陶瓷浆料触变性试验方法 旋转黏度计法

　　3 术语和定义

　　GB/T 35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　氧化铝浆料 aluminaslurry

　　由氧化铝粉末 、光敏性高分子材料 、分散剂 、光引发剂以及根据性能确定的其他组分 ,按一定比例经测量 、混合而成的液态混合物 。

　　3.2

　　固相含量 solid loading

　　陶瓷粉末所占陶瓷浆料的体积分数 。

　　3.3

　　固化指标 curingspecifications

　　陶瓷立体光固化过程中用于评估和控制氧化铝浆料的固化效果 , 主要包括氧化铝浆料被光辐照固化后所形成的固化深度和边缘固化误差 。

　　3.4

　　固化深度 curingdepth

　　陶瓷立体光固化过程中氧化铝浆料在一定光辐照作用下固化的 Z 向截面高度 。

　　3.5

　　边缘固化误差 edgecuring error

　　陶瓷立体光固化过程中氧化铝浆料因散射 、折射等现象引起的光斑轮廓外固化区域的尺寸与光辐照区域尺寸之间的误差 。

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　　GB/T 45871—2025

　　4 组成与材料

　　4. 1 组成

　　陶瓷立体光固化用氧化铝浆料(以下简称 “氧化铝浆料 ”)主要由氧化铝粉末 、光敏性高分子材料 、分散剂 、光引发剂等构成 ,也可根据具体工艺要求添加消泡剂 、阻聚剂以及流平剂等其他添加剂 。

　　4.2 主要材料

　　4.2. 1 氧化铝粉末和分散剂

　　氧化铝粉末的质量分数宜不低于 80% ,粉末的特性应符合 GB/T 24487,致密构件宜采用粒径 D50值在 0. 1 μm~ 5 μm 的粉末 ,粉末的松装密度不小于 0. 4 g/cm3 。分散剂加入不宜超过氧化铝粉末质量的 15% ,或加入量由供需双方协商确定 。

　　4.2.2 光敏性高分子材料和光引发剂

　　氧化铝浆料配制时光敏性高分子材料的质量分数不宜超过 20% ,光引发剂质量不宜超过光敏性高分子材料质量的 10% 。

　　5 制备

　　5. 1 准备

　　配制氧化铝浆料需要的设备 、工具以及相关注意事项如下 :

　　a) 设备和工具 :混料设备 、烘箱 、不低于 0. 01 g精度的称量设备 、筛网 、玻璃棒 、称量纸 、滴管等 ;

　　b) 原材料 :氧化铝粉末 、对应的分散剂 、光敏性高分子材料 、光引发剂及无水乙醇等 ;

　　c) 环境条件 :温度在 10 ℃ ~ 35 ℃ 、湿度 ≤65%、避紫外光 ;

　　d) 操作人员应佩戴无尘乳胶手套以及防尘口罩 ;

　　e) 在进行粉体混合前 ,用无水乙醇将容器 、筛网 、玻璃棒等工具清洗干净 。

　　5.2 制备方法

　　将氧化铝粉末及对应的分散剂采用高速搅拌或球磨等方式均匀混合 ;混合后的粉末放入烘箱中进行烘干 ;氧化铝粉末分散处理后加入光敏性高分子等材料中 ;根据需求 ,在上述材料中 ,将称量好的消泡剂 、阻聚剂及流平 剂 等 助 剂 加 入 混 合 后 , 在 真 空 中 进 行 除 泡 均 匀 化 处 理 , 室 温 下 真 空 度 一 般 不 大 于10Pa,处理时间一般不少于 30 min,最终获得氧化铝浆料 。

　　6 技术要求

　　6. 1 固相含量

　　用作致密构件的浆料固相体积含量应不小于 40% ,对结构复杂的构件宜采用固相体积含量 55%以上的浆料 ,用作多孔材料或其他功能器件的浆料固相体积含量由供需双方协商确定 。

　　6.2 固化指标

　　6.2. 1 固化深度

　　固化深度宜在 0. 06 mm~0. 16 mm 范围 ,采用面光源的立体光固化工艺时 , 曝光能量密度通常在

　　2

　　GB/T 45871—2025

　　10 mJ/cm2 ~20 mJ/cm2 。采用点光源的立体光固化工艺时 ,曝光能量密度通常在 15 mJ/cm2 ~25 mJ/cm2。如有特殊要求 , 由供需双方协商确定 。

　　6.2.2 边缘固化误差

　　采用 6. 2. 1测试中所采用的参数进行试验 ,所获得的立体光固化用氧化铝样品的边缘固化误差应在 ±0. 1 mm 范围内 ,精细结构成形时边缘固化误差宜在 ±0. 02 mm 内 。如有特殊要求 , 由供需双方协商确定 。

　　6.3 剪切黏度

　　温度为 20 ℃ ~ 25 ℃ ,剪切率为 25/s时 ,剪切黏度应符合表 1。 为保证成形质量 , 氧化铝浆料宜具有更低的黏度 。

　　表 1 立体光固化用氧化铝浆料黏度

　　原材料氧化铝粉末规格(D50)/μm

　　剪切黏度/(Pa · s)

　　<0. 5

　　≤200

　　0. 5~ 10

　　≤20

　　>10

　　≤10

　　6.4 zeta电位

　　氧化铝的 zeta电位宜为 4. 0 mV~ 8. 0 mV。

　　6.5 外观质量

　　氧化铝浆料的外观颜色通常为纯白色或偏淡黄色 ,应无目视可见的气泡 、夹杂物 。

　　7 试验方法

　　7. 1 固相含量

　　固相含量试验按附录 A 的规定进行 。

　　7.2 固化指标

　　固化指标试验按附录 B 的规定进行 。

　　7.3 剪切黏度

　　剪切黏度试验按 GB/T 45765的规定进行 。

　　7.4 zeta电位

　　氧化铝水溶液的 zeta电位试验按 GB/T 44149中的规定进行 ,其他非水溶液中 zeta电位测试方法由供需双方协商确定 。

　　7.5 外观质量目视检查 。

　　3

　　GB/T 45871—2025

　　8 检验规则

　　8. 1 组批及取样

　　8. 1. 1 组批

　　氧化铝浆料应成批提交检验 。每批浆料应由同一组分 、同批原料 、同一生产工艺制备的浆料组成 。

　　8. 1.2 取样方法

　　8. 1.2. 1 氧化铝浆料取样按照 GB/T 6680的方法进行 ,氧化铝浆料检测项目与取样要求应符合表 2 的要求 。

　　表 2 氧化铝浆料检测项目与取样要求

　　检验项 目

　　取样数量

　　取样方法

　　技术要求的章条号

　　试验方法的章条号

　　固相含量

　　≥50 g

　　按照 GB/T 6680的规定进行

　　6. 1

　　7. 1

　　固化指标

　　≥200 g

　　6. 2

　　7. 2

　　剪切黏度

　　≥100 g

　　6. 3

　　7. 3

　　zeta电位

　　≥500 mL

　　6. 4

　　7. 4

　　外观质量

　　逐瓶/袋

　　逐瓶/袋

　　6. 5

　　7. 5

　　8. 1.2.2 为避免材料交叉污染 ,取样前应先将取样容器清洁(如使用酒精清洗并干燥) 。

　　8. 1.2.3 从同批号包装中抽取制备试样所需足够量的样品 ,包括必要时重复试验所需样品 。

　　8. 1.2.4 为避免氧化铝浆料变质 ,取出待测样品后宜及时检测 ;若不能及时检测 ,应对待检测样品做好防护 ,如密封 、避光 、避潮等 。

　　8. 1.2.5 根据检测项 目 ,氧化铝浆料应装于干净 、干燥 、避光的容器中 ,密封并粘贴标签 ,注明样品名称 、生产日期等 。

　　8.2 检验

　　氧化铝浆料应按照第 7章中的检验方法 ,性能检测结果应符合第 6章的技术要求 。

　　8.3 判定规则

　　8.3. 1 氧化铝浆料的性能检验不合格时 ,允许在该批产品中另取双倍数量的试样对不合格项目进行重复检验 ,若重复检验仍有一个结果不合格时 ,判该批产品不合格 。

　　8.3.2 氧化铝浆料的外观质量检验不合格时 ,判该产品不合格 。

　　9 标志、包装、运输、贮存和随行文件

　　9. 1 标志

　　氧化铝浆料的最小包装单位上应有但不限于以下标志 :

　　a) 供方名称 ;

　　b) 浆料名称 ;

　　c) 牌号 ;

　　4

　　GB/T 45871—2025

　　d) 生产批号 ;

　　e) 净重 ;

　　f) 原料粒径 ;

　　g) 固相含量(体积分数) ;

　　h) 生产日期 ;

　　i) 有效期 ;

　　j) “避光”“防潮 ”字样及标志 。

　　9.2 包装

　　氧化铝浆料采用不透光的容器进行密封包装 ,再装入不透光塑料袋进行真空塑封 。

　　包装过程中应严格控制环境避免紫外光照射 。

　　9.3 运输

　　氧化铝浆料应在避光的环境下进行运输 ,运输过程中应防止雨淋受潮 、严禁剧烈碰撞和机械挤压 ,搬运过程应轻装轻卸 。

　　9.4 贮存

　　氧化铝浆料应密封存放于通风干燥 、环境温度为 5 ℃ ~ 30 ℃ 、避光的环境中 ,湿度宜在 65%以下 ,静置储存 3 个月后浆料不应出现无法解离的絮状或块状团聚物 ,如果出现该现象应作报废处理 。

　　9.5 随行文件

　　氧化铝浆料应由供方进行检验 ,保证产品质量符合本文件及订货单的规定 ,并提供质量保证书 ,填写随行文件 。需方可对收到的产品按本文件及订货单的规定进行检验 。

　　每批产品应附有随行文件 ,其中除应包括供方信息 、产品信息 、本文件编号 、出厂 日期或包装 日期外 ,还宜包括如下内容 。

　　a) 产品质量保证书 , 内容如下 :

　　— 产品的主要性能 ;

　　— 产品特点(包括制造工艺及原材料的特点) ;

　　— 对产品质量所负的责任 ;

　　— 产品获得的质量认证及带供方质量检验部门印记的各项分析检验结果 。

　　b) 产品质量控制过程中的检验报告及成品检验报告 。

　　c) 产品使用说明 :正确搬运 、使用 、贮存方法等 。

　　d) 其他 。

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　　GB/T 45871—2025

　　附 录 A (规范性)

　　固相含量试验

　　A. 1 样品准备

　　按照 GB/T 6680的方法在容器高度方向的上 、中 、下分别选取 10 g 氧化铝浆料 ,混合均匀后 , 随机用量筒取样 2 g,静置后作为固相含量测试样品 。

　　A.2 试验方法

　　将样品分别放入热重分析仪中进行检测 ,空气条件下 ,升温速率为 10 ℃/min,升温至 800 ℃ ,得到样品的热重(TG)曲线 ,计算固相体积含量 ,计算方法如下 :

　　氧化铝浆料的固相体积含量可以根据材料的 TG 曲线进行确定 ,根据失重的质量以及剩余质量 ,按照公式(A. 1)的计算方法计算出氧化铝浆料的固相体积含量(φv) 。

　　…………………………( A.1 )

　　式中 :

　　m1— 样品失重的质量 ,单位为克(g) ;

　　m2— 样品剩余的质量 ,单位为克(g) ;

　　ρ1 — 树脂体系的密度 ,单位为克每立方厘米(g/cm3 ) ;

　　ρ2 — 氧化铝的理论密度根据氧化铝的晶型确定 ,单位为克每立方厘米(g/cm3 ) 。

　　A.3 修约

　　按照公式(A. 1)计算出的结果小数点后保留 2位 ,为固相体积含量测试结果 。

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　　GB/T 45871—2025

　　附 录 B (规范性)

　　固化指标试验

　　B. 1 固化深度

　　氧化铝浆料在测试固化深度时 ,应将氧化铝浆料充分混合均匀 ,具体的试验步骤如下 :

　　a) 将混合均匀的氧化铝浆料装入陶瓷立体光固化设备中 , 能量密度按照 6. 2. 1 中的参数进行设置 ,光固化模型设置为 10 mm×8 mm ,进行单层固化 ;

　　b) 用镊子轻轻取出单层固化片 ,重复试验 ,获得 5个样品 ;

　　c) 采用清洗液(如异丙醇等)对 5 个固化片进行清洗 ,直至表面无树脂 ,无颗粒 ;

　　d) 采用分辨率不低于 0. 01 mm 的测量工具对每个固化片的厚度进行测量 ,测量位置为固化片的中心(固化深度如图 B. 1 中所示) ,5个固化片的厚度测量结果取平均值即为固化深度值 。

　　图 B. 1 固化深度示意图

　　B.2 边缘固化误差

　　氧化铝浆料在测试边缘固化误差时 ,应将氧化铝浆料充分混合均匀 ,具体的试验步骤如下 :

　　a) 将混合均匀的氧化铝浆料装入陶瓷立体光固化设备或专用测试设备中 ,测量装置精度应优于边缘固化误 差 预 期 值 的 三 分 之 一 , 采 用 与 固 化 深 度 相 同 的 能 量 密 度 , 光 固 化 模 型 设 置 为32 mm×5 mm×4 mm(a×b×c) 的 长 方 体 , 如 设 备 自 带 刮 刀 , 则 刮 刀 与 样 品 位 置 关 系 参 照图 B. 2 中所示设置 ,其中 a 代表与刮刀运行方向平行的方向 ,b 代表样品与 z 轴平行的方向 , c 代表与刮刀运行方向相垂直的方向 ;设置层厚在 z 向固化深度的 1/3~ 1/2范围内 ,进行成形加工 , 同时加工 5个样品 ;

　　图 B.2 样品摆放方向示意图

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　　GB/T 45871—2025

　　b) 采用清洗液(如异丙醇等)对 5个样品进行清洗 ,直至表面无树脂 ,无颗粒 ;

　　c) 采用分辨率不低于 0. 001 mm 的测量工具对样品的 X 方 向 和 Y 方 向 尺 寸 分 别 进 行 测 量 , 将5个样品的 X 方向尺寸误差取平均值 ,作为 X 方向边缘固化误差测量结果 ;将 5 个样品的 Y方向尺寸误差取平均值 ,作为 Y 方向边缘固化误差测量结果 。

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