CN109095912A - 一种3d打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，根据通孔的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积以及通孔率之间的关系，利用规则或不规则几何形状以及常规平行或异形交叉通孔为多孔陶瓷载体的微观结构进行设计，获得了具有高比表面积，良好力学性能的多孔蜂窝结构；采用光固化3D打印工艺，实现了堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化设计和3D打印制造；建立了一套面向多孔蜂窝状陶瓷件微观与宏观三维结构的一体化设计与快速制造的工艺方法。

Description

一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法
技术领域
本发明涉及多孔蜂窝陶瓷技术领域，尤其涉及一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法。
背景技术
堇青石多孔蜂窝陶瓷载体，是由堇青石粉末经过结构设计和成型工艺处理后经高温烧结得到的多孔蜂窝状陶瓷载体，堇青石多孔蜂窝陶瓷载体具有许多优异性能,例如：1、比表面积大，多孔蜂窝陶瓷载体由众多的直通平行孔道组成，孔形大都以方形，三角形为主，其较高的孔密度和通孔率使得其具很大的比表面积；2、耐高温，堇青石材料熔点高达1450℃；3、热稳定性好，堇青石材料的热膨胀系数很低，它能够承受温度的急剧变化；4、原料易得，堇青石资源广泛存在于大自然中，其原料易得且价格低廉。
堇青石多孔蜂窝陶瓷载体早在20世纪70年代就被人们所使用，如今随着蜂窝陶瓷制造技术的发展，相关技术已经很成熟，目前市场主流的堇青石多孔蜂窝陶瓷载体主要由美国的Corning公司以及日本的NGK公司生产制造，其加工方式为传统挤出成形方式，传统挤出成形存在问题主要是精度低，模具设计制造周期长，不能加工成形复杂结构(如不同角度交叉通孔结构)等。
光固化技术，包括立体光固化工艺(SLA)和数字光处理面曝光光固化工艺(DLP)，是3D打印技术的一种，其原理是经光源精准照射每一层的光敏陶瓷浆料使其固化成形，随后升降台上升一个层厚的高度，刮刀刮平光敏陶瓷浆料，光源继续照射固化下一层光敏浆料，这样层层叠加从而得到所设计的三维零件结构。将光敏树脂与堇青石粉末和其他添加剂按特定配比混合可以得到光敏陶瓷浆料，经光固化3D打印技术制造可以快速得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体素坯件。与传统陶瓷生产工艺如挤出成形等相比，光固化技术的优点和先进性在于高精度、自由设计、不需要模具、可制造复杂结构。而且相较于目前在高分子和金属领域应用比较成熟的选择性激光烧结/熔化(SLS/SLM)3D打印工艺，光固化工艺在制造陶瓷零件方面具有更明显的优势，其制造的陶瓷零件拥有更高表面精度、更低表面粗糙度、更致密材料分布以及更均匀的材料性能。因此光固化技术，特别是目前先进的具有更高效率的数字光处理面曝光光固化(DLP)3D打印工艺在陶瓷零件制造领域比其他3D打印工艺具有更好的应用前景，目前已成为业界最为推崇的一种陶瓷3D打印工艺。
但是目前针对堇青石多孔蜂窝陶瓷载体研发方面，现有技术中还没有一款经光固化技术加工制得具有优异性能和一体化设计复杂结构的堇青石多孔蜂窝陶瓷载体，也就是说，现有技术中制作出来的堇青石多孔蜂窝陶瓷载体质量无法满足要求，并且结构较为复杂的堇青石多孔蜂窝陶瓷载体制作成功率较低，无法满足生产需求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，本发明提供一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，旨在根据通孔的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积以及通孔率之间的关系，利用规则或不规则几何形状以及常规平行或异形交叉通孔为多孔陶瓷载体的微观结构进行设计，获得具有高比表面积，良好力学性能的多孔蜂窝结构。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法包括：
根据多孔陶瓷载体的预设要求，获取多孔陶瓷载体的宏观结构模形，确定堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构；
确定堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状和结构，根据通孔的基本参数以及排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率；
根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件；
将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件；
将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放入烧结炉，根据脱脂烧结程序升温到预设温度后进行高温烧脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件具体包括：
根据堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的数据要求，将通孔的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积、通孔率之间的关系进行综合对比分析；
利用规则或不规则几何形状以及常规平行或异形交叉通孔确定堇青石多孔陶瓷载体的微观结构；
完成堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化布局，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件具体包括:
将三维数据模型文件转换为光固化3D打印系统可识别的文件，并导入到光固化3D打印系统中；
以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，根据液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质，确定曝光时间、浆料静置时间、单层打印厚度以及分离速度从而制定3D打印工艺；
采用分层光固化成型方式制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体部件，并将得到的载体部件冲洗干净，去除表面未固化的浆料以及支撑材料，得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状包括：圆形、方形以及正六边形。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述堇青石多孔陶瓷载体的通孔结构包括：常规单一方向平行式贯穿通孔或者异形互相成角度交叉通孔。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，当通孔为正六边形且单一方向平行式贯穿通孔时，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率通过如下公式得出：
其中ρ为孔密度，单位为孔/mm2，e为孔间距；
A＝4(e-a)/e2，其中，A为比表面积，单位为mm2/mm3，a为孔壁厚，e为孔间距；
τ＝(e-a)2/e2，其中，τ为通孔率(％)，a为孔壁厚，e为孔间距。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，光固化成型方式包括：立体光固化工艺SLA或者数字光处理面曝光光固化工艺DLP。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质包括：透射深度、临界曝光值以及粘度。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述脱脂烧结程序根据材料的热失重曲线制定。
所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构包括：圆柱形、长方体形以及三角柱型。
本发明公开了一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，所述方法包括：根据多孔陶瓷载体的预设要求，获取多孔陶瓷载体的宏观结构模形，确定堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构；确定堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状和结构，根据通孔的基本参数以及排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率；根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件；将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件；将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放入烧结炉，根据脱脂烧结程序升温到预设温度后进行高温烧脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。本发明实现了堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化设计和3D打印制造，建立了一套面向多孔蜂窝状陶瓷件微观与宏观三维结构的一体化设计与制造的工艺方法。
附图说明
图1是本发明3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法的较佳实施例的流程图；
图2是本发明3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法的较佳实施例中步骤S30的流程图；
图3是本发明3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法的较佳实施例中步骤S40的流程图；
图4是本发明3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法的较佳实施例中堇青石多孔蜂窝陶瓷载体整体外形以圆柱体为例的示意图；
图5是图4中堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的通孔以正六边形且单一方向平行式贯穿通孔为例的放大示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明较佳实施例所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，如图1所示，一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其中，所述3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法包括以下步骤：
步骤S10、根据多孔陶瓷载体的预设要求，获取多孔陶瓷载体的宏观结构模形，确定堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构。
具体地，根据多孔陶瓷载体(多孔陶瓷载体是适用于各种触媒、加热组件、导电组件的载体，其主要包括有一体成型的本体，及本体上复数贯穿的通孔，该本体可设计成方形、圆形等适当外形，通孔表面作为附着各功能性材料的床体，其改良在于：该通孔的孔壁于交会处设成圆柱状，以消除通孔锐角，减少应力产生，具有避免隔墙于交会处断裂的功效)的预设要求(行业内的设计要求)，对其进行三维外形宏观结构设计，获得宏观结构模型，其外部宏观结构(即堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构)可以为圆柱形、长方体形、三角柱型，当然还可以包括其它形状，如椭圆柱形，正六边柱形等，如图4所示的圆柱形，宏观整体外形为圆柱体，高25mm，直径35mm，微观正六边形(即图5中的通孔形状)孔径为3mm,孔壁厚0.65mm，孔间距3.65mm，外圆周孔壁厚0.75mm，孔为直通孔。
步骤S20、确定堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状和结构，根据通孔的基本参数以及排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率。
具体地，采用规则或不规则几何形状(如正六边形、方形或者圆形，当然还可以包括其它形状，如三角形五边形等，如图5中的通孔为正六边形)以及常规或异形通孔(如常规单一方向平行式贯穿通孔或者异形互相成角度交叉通孔)或其他通孔为堇青石多孔陶瓷载体的内部微观结构，然后由通孔的基本参数以及其排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积、通孔率。
具体地，当通孔为正六边形(如图4和图5所示)且单一方向平行式贯穿通孔时，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率通过如下公式得出：
其中ρ为孔密度，单位为孔/mm2，e为孔间距；当孔间距e＝3.65mm时，孔密度ρ＝0.087孔/mm2。
A＝4(e-a)/e2，其中，A为比表面积，单位为mm2/mm3，a为孔壁厚，e为孔间距；当孔间距e＝3.65mm，孔壁厚a＝0.65mm时，比表面积A＝0.9mm2/mm3。
τ＝(e-a)2/e2，其中，τ为通孔率(％)，a为孔壁厚，e为孔间距；当壁孔间距e＝3.65mm，孔壁厚a＝0.65mm时，通孔率τ＝22.5％。
步骤S30、根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件。
具体地，按照堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的数据要求，根据微观孔(通孔)的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积、通孔率之间的关系，并结合数字化仿真分析优化结构性能，综合对比分析，从而实现堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化设计，获得堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件(CAD格式文件)。
具体过程请参阅图2，其为本发明3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法的较佳实施例中步骤S30的流程图
如图2所示，所述步骤S30包括：
S31、根据堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的数据要求，将通孔的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积、通孔率之间的关系进行综合对比分析；
S32、利用规则或不规则几何形状以及常规平行或异形交叉通孔确定堇青石多孔陶瓷载体的微观结构；
其中，需要说明的是，微观结构异形交叉通孔是3D打印才能制造出来的，所以是针对3D打印所特有的设计，传统或者其他专利均没有出现过，其他方法都是常规单方向平行通孔；
S33、完成堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化布局，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件。
步骤S40、将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。
具体地，将三维数据模型文件(CAD格式文件)转换为光固化3D打印系统可以识别的STL文件，并导入到光固化3D打印设备中，以液体光敏树脂混合堇青石粉末为浆料，根据该浆料的性质，确定曝光时间、浆料静置时间、单层打印厚度、分离速度等参数从而制定打印工艺，然后采用立体光固化工艺SLA(Stereo Lithography Apparatus，光固化3D打印工艺，主要是使用光敏树脂作为原材料,利用光敏树脂在紫外激光束照射下会快速固化的特性，光敏树脂一般为液态，它在一定波长的紫外光(250nm～400nm)照射下立刻引起聚合反应，完成固化；SLA通过特定波长与强度的紫外光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线、由线到面的顺序凝固，从而完成一个层截面的绘制工作。这样层层叠加，完成一个三维实体的打印工作)或者数字光处理面曝光光固化工艺DLP(Digital Light Processing，与SLA光固化成型技术比较相似，打印材料同为光敏树脂，工作原理都是利用液态光敏树脂在紫外光照射下固化的特性；不同的是，DLP光照一次可以成型一个面，而SLA只可以成型一个点，再由点到线、由线到面进行固化，故DLP比SLA成型速度快、效率高；二者本质的差别在于照射的光源：SLA采用激光点聚焦到液态光聚合物，而DLP成型技术是先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来固化光聚合物)的方式制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体部件，并将得到的载体部件冲洗干净，去除表面未固化的浆料以及支撑材料，得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。
具体过程请参阅图3，其为本发明3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法的较佳实施例中步骤S40的流程图
如图3所示，所述步骤S40包括：
S41、将三维数据模型文件转换为光固化3D打印系统可识别的文件，并导入到光固化3D打印系统中；
S42、以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，根据液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质，确定曝光时间、浆料静置时间、单层打印厚度以及分离速度从而制定3D打印工艺；
S43、采用分层光固化3D打印方式制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体部件，并将得到的载体部件冲洗干净，去除表面未固化的浆料以及支撑材料，得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。
其中，液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质包括：透射深度、临界曝光值以及粘度等。
步骤S50、将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放入烧结炉，根据脱脂烧结程序升温到预设温度后进行高温烧脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。
具体地，将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放进烧结炉，根据材料的热失重曲线制定脱脂烧结程序，根据脱脂烧结程序经高温脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体，其中预设温度(即高温)为1350℃。
根据多孔陶瓷载体的预设要求：载体宏观整体外形为圆柱体，其高为25mm，直径为35mm，通孔为正六边形(如图4和图5所示)且单一方向平行式贯穿通孔，孔壁厚为0.65mm，孔间距为3.65mm，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率通过如下公式得出：
其中ρ为孔密度，单位为孔/mm2，e为孔间距；当孔间距e＝3.65mm时，孔密度ρ＝0.087孔/mm2。
A＝4(e-a)/e2，其中，A为比表面积，单位为mm2/mm3，a为孔壁厚，e为孔间距；当孔间距e＝3.65mm，孔壁厚a＝0.65mm时，比表面积A＝0.9mm2/mm3。
τ＝(e-a)2/e2，其中，τ为通孔率(％)，a为孔壁厚，e为孔间距；当壁孔间距e＝3.65mm，孔壁厚a＝0.65mm时，通孔率τ＝22.5％。
根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，在三维建模软件中(SolidWorks、Magics等)建模，从而获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件，将三维数据模型文件转换为DLP光固化3D打印系统可以识别的STL格式文件，导入到DLP光固化3D打印系统中。
以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，根据液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质，所得的堇青石粉末固相含量体积百分比为45％，测量得到：在剪切速率为100/s下粘度为3Pa·s，临界曝光值为2mj/cm2，透射深度为115μm，据此制定打印工艺：曝光时间设置为3s，曝光强度8mj/cm2，浆料静置时间20s，单层打印厚度设置为50μm，分离速度为15mm/min。经DLP光固化3D打印，制得堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。
根据材料的热失重曲线制定脱脂烧结程序：升温速率最大为5℃/min、预设最高烧结温度1300℃、保温时间4h。根据脱脂烧结程序，将所得陶瓷素坯件放入高温烧结炉中脱脂烧结得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。
通过本发明的制造方法可以制造出性能优异和结构复杂的堇青石多孔蜂窝陶瓷载体，提高了堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的质量和使用寿命。
本发明还提供一种堇青石蜂窝陶瓷载体，所述堇青石蜂窝陶瓷载体通过如上所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法制造而成。
综上所述，本发明提供一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，所述方法包括：根据多孔陶瓷载体的预设要求，获取多孔陶瓷载体的宏观结构模形，确定堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构；确定堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状和结构，根据通孔的基本参数以及排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率；根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件；将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件；将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放入烧结炉，根据脱脂烧结程序升温到预设温度后进行高温烧脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。本发明实现了堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化设计和3D打印制造，建立了一套面向多孔蜂窝状陶瓷件微观与宏观三维结构的一体化设计与制造的工艺方法。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法包括：
根据多孔陶瓷载体的预设要求，获取多孔陶瓷载体的宏观结构模形，确定堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构；
确定堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状和结构，根据通孔的基本参数以及排列方式计算出堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率；
根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件；
将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件；
将堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件放入烧结炉，根据脱脂烧结程序升温到预设温度后进行高温烧脱脂烧结处理得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体。
2.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述根据通孔的基本参数以及其排列方式与孔密度、比表面积和通孔率之间的关系，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件具体包括：
根据堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的数据要求，将通孔的基本参数以及其排列方式与堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积、通孔率之间的关系进行综合对比分析；
利用规则或不规则几何形状以及常规平行或异形交叉通孔确定堇青石多孔陶瓷载体的微观结构；
完成堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的一体化布局，获取堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的三维数据模型文件。
3.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述将三维数据模型文件进行转换后导入光固化3D打印系统中，以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件具体包括:
将三维数据模型文件转换为光固化3D打印系统可识别的文件，并导入到光固化3D打印系统中；
以液体光固化树脂混合堇青石粉末为浆料，根据液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质，确定曝光时间、浆料静置时间、单层打印厚度以及分离速度从而制定3D打印工艺；
采用分层光固化成型方式制备堇青石多孔蜂窝陶瓷载体部件，并将得到的载体部件冲洗干净，去除表面未固化的浆料以及支撑材料，得到堇青石多孔蜂窝陶瓷载体陶瓷素坯件。
4.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述堇青石多孔陶瓷载体的通孔形状包括：圆形、方形以及正六边形。
5.根据权利要求4所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述堇青石多孔陶瓷载体的通孔结构包括：常规单一方向平行式贯穿通孔或者异形互相成角度交叉通孔。
6.根据权利要求5所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，当通孔为正六边形且单一方向平行式贯穿通孔时，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的孔密度、比表面积和通孔率通过如下公式得出：
其中ρ为孔密度，单位为孔/mm2，e为孔间距；
A＝4(e-a)/e2，其中，A为比表面积，单位为mm2/mm3，a为孔壁厚，e为孔间距；
τ＝(e-a)2/e2，其中，τ为通孔率(％)，a为孔壁厚，e为孔间距。
7.根据权利要求3所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，光固化成型方式包括：立体光固化工艺SLA或者数字光处理面曝光光固化工艺DLP。
8.根据权利要求3所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，液体光固化树脂混合堇青石粉末制成的浆料的性质包括：透射深度、临界曝光值以及粘度。
9.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，所述脱脂烧结程序根据材料的热失重曲线制定。
10.根据权利要求1所述的3D打印一体化制造堇青石蜂窝陶瓷载体的方法，其特征在于，所述堇青石多孔蜂窝陶瓷载体的外形结构包括：圆柱形、长方体形以及三角柱型。
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