Claims (61)
1. Способ, предусматривающий:1. The method comprising:
образование структуры посредством печати краской, причем краска содержит стеклообразующий материал; и the formation of the structure by printing ink, and the ink contains a glass-forming material; and
термическую обработку образованной структуры для преобразования стеклообразующего материала в стекло.heat treatment of the formed structure to convert glass-forming material into glass.
2. Способ по п. 1, предусматривающий высушивание образованной структуры для удаления защитного материала, причем высушивание осуществляют перед термической обработкой образованной структуры.2. The method according to p. 1, providing for the drying of the formed structure to remove the protective material, and drying is carried out before heat treatment of the formed structure.
3. Способ по п. 1, в котором краска содержит комбинацию стеклообразующего материала и второго компонента, который изменяет свойства термически обработанной структуры.3. The method of claim 1, wherein the paint comprises a combination of a glass-forming material and a second component that changes the properties of the heat-treated structure.
4. Способ по п. 3, в котором концентрация второго компонента в краске изменяется в течение печати для создания градиента состава в структуре.4. The method according to p. 3, in which the concentration of the second component in the ink changes during printing to create a gradient composition in the structure.
5. Способ по п. 1, в котором температура краски составляет менее чем приблизительно 200°C во время печати.5. The method of claim 1, wherein the temperature of the ink is less than about 200 ° C during printing.
6. Способ по п. 1, в котором стеклообразующий материал выбран из группы материалов, которую составляют диоксид кремния, аэрозольный оксид кремния, коллоидный диоксид кремния, дисперсия коллоидного диоксида кремния LUDOX, частицы диоксида титана, частицы диоксида циркония, частицы оксида алюминия и частицы халькогенида металла.6. The method according to claim 1, in which the glass-forming material is selected from the group of materials consisting of silicon dioxide, aerosol silica, colloidal silicon dioxide, a dispersion of colloidal silicon dioxide LUDOX, particles of titanium dioxide, particles of zirconia, particles of alumina and particles of chalcogenide metal.
7. Способ по п. 1, в котором стеклообразующий материал суспендирован в растворителе во время образования.7. The method of claim 1, wherein the glass-forming material is suspended in a solvent during formation.
8. Способ по п. 1, предусматривающий по меньшей мере одну операцию из шлифования и полирования термически обработанной структуры.8. The method according to p. 1, comprising at least one operation from grinding and polishing a heat-treated structure.
9. Способ по п. 1, в котором термически обработанная структура находится в форме волокна.9. The method of claim 1, wherein the heat-treated structure is in the form of a fiber.
10. Способ по п. 1, в котором термически обработанная структура находится в форме листа.10. The method of claim 1, wherein the heat-treated structure is in sheet form.
11. Способ по п. 1, в котором термически обработанная структура находится в форме трехмерного монолита.11. The method according to p. 1, in which the heat-treated structure is in the form of a three-dimensional monolith.
12. Способ по п. 1, в котором термически обработанная структура находится в форме покрытия на подложке.12. The method of claim 1, wherein the heat-treated structure is in the form of a coating on a substrate.
13. Способ по п. 1, в котором краска содержит эффективное количество добавки для создания эффекта, выбранного из группы, состоящей из: улучшение диспергируемости, повышение фазовой устойчивости, повышение прочности каркаса, регулирование pH, изменение pH, реологическая модификация, уменьшение образования трещин в течение высушивания, ингибирование кристаллизации и улучшение спекаемости.13. The method according to p. 1, in which the paint contains an effective amount of an additive to create an effect selected from the group consisting of: improving dispersibility, increasing phase stability, increasing the strength of the carcass, adjusting the pH, changing the pH, rheological modification, reducing cracking in the course of drying, inhibition of crystallization and improved caking.
14. Изделие, содержащее монолитную стеклянную структуру, имеющую физические характеристики образования посредством трехмерной печати краской, содержащей стеклообразующий материал.14. An article containing a monolithic glass structure having physical characteristics of formation by three-dimensional printing with ink containing a glass-forming material.
15. Изделие по п. 14, в котором физические характеристики образования посредством трехмерной печати предусматривают гребни вдоль одной поверхности монолитной стеклянной структуры.15. The product according to claim 14, in which the physical characteristics of the formation by means of three-dimensional printing provide ridges along one surface of a monolithic glass structure.
16. Изделие по п. 14, в котором монолитная стеклянная структура содержит добавку, выбранную из группы добавок, которую составляют 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусная кислота, полиэлектролиты, полиакриловая кислота, неорганические кислоты, лимонная кислота, аскорбиновая кислота, борный ангидрид, полидиметилсилоксаны, органические кислоты, основания, уксусная кислота, HCl, KOH, NH4OH, целлюлоза, полиэтиленгликоли, поливиниловые спирты, додецилсульфат натрия, глицерин, этиленгликоль, алкоксиды металлов, бис(ацетилацетонат)диизопропоксид титана, полимеры, полиэтиленгликоль, полиакрилаты, сшиваемые мономеры или полимеры и диакрилат полиэтиленгликоля.16. The product of claim 14, wherein the monolithic glass structure contains an additive selected from the group of additives, which are 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid, polyelectrolytes, polyacrylic acid, inorganic acids, citric acid, ascorbic acid acid, boric anhydride, polydimethylsiloxanes, organic acids, bases, acetic acid, HCl, KOH, NH 4 OH, cellulose, polyethylene glycols, polyvinyl alcohols, sodium dodecyl sulfate, glycerin, ethylene glycol, metal alkoxides, bis (acetylacetonate), polyisopropylene, polyisopropylene , polyacrylates, crosslinkable monomers or polymers and polyethylene glycol diacrylate.
17. Изделие по п. 14, в котором физические характеристики образования посредством трехмерной печати предусматривают градиент коэффициента преломления монолитной стеклянной структуры в аксиальном направлении монолитной стеклянной структуры.17. The product of claim 14, wherein the physical characteristics of the formation by three-dimensional printing provide for a gradient of the refractive index of the monolithic glass structure in the axial direction of the monolithic glass structure.
18. Изделие по п. 14, в котором физические характеристики образования посредством трехмерной печати предусматривают градиент коэффициента преломления в радиальном направлении монолитной стеклянной структуры.18. The product according to claim 14, in which the physical characteristics of the formation by means of three-dimensional printing provide for a gradient of the refractive index in the radial direction of the monolithic glass structure.
19. Изделие по п. 14, в котором физические характеристики образования посредством трехмерной печати предусматривают поверхность раздела между первым стеклом, образованным из стеклообразующего материала, и вторым стеклом, образованным из второго стеклообразующего материала, имеющего иной состав, чем стеклообразующий материал, причем отсутствует перемешивание первого стекла во втором стекле.19. The product according to claim 14, in which the physical characteristics of the formation by three-dimensional printing provide an interface between the first glass formed from a glass-forming material and a second glass formed from a second glass-forming material having a different composition than the glass-forming material, and there is no mixing of the first glass in the second glass.
20. Изделие по п. 19, в котором поверхность раздела ориентирована практически вдоль плоскости осаждения монолитной стеклянной структуры, что приводит к разделению монолитной стеклянной структуры на две части, имеющие различные составы, непосредственно вблизи поверхности раздела.20. The product according to claim 19, in which the interface is oriented practically along the deposition plane of the monolithic glass structure, which leads to the separation of the monolithic glass structure into two parts having different compositions, directly near the interface.
21. Изделие по п. 19, в котором поверхность раздела ориентирована практически перпендикулярно плоскости осаждения монолитной стеклянной структуры, что приводит к разделению монолитной стеклянной структуры на две части, имеющие различные составы, непосредственно вблизи поверхности раздела.21. The product according to claim 19, in which the interface is oriented almost perpendicular to the deposition plane of the monolithic glass structure, which leads to the separation of the monolithic glass structure into two parts having different compositions, directly near the interface.
22. Композиция краски, содержащая:22. The paint composition containing:
стеклообразующий материал иglass forming material and
растворитель.solvent.
23. Композиция краски по п. 22, в которой стеклообразующий материал включает неорганические частицы единственного состава.23. The paint composition according to p. 22, in which the glass-forming material includes inorganic particles of a single composition.
24. Композиция краски по п. 23, в которой единственный состав выбран из группы, которую составляют аэрозольный диоксида кремния, коллоидный диоксида кремния, дисперсия коллоидного диоксида кремния LUDOX, частицы диоксида титана, частицы диоксида циркония, частицы оксида алюминия и частицы халькогенида металла.24. The paint composition of claim 23, wherein the only composition is selected from the group consisting of silica aerosol, colloidal silicon dioxide, LUDOX colloidal silica dispersion, titanium dioxide particles, zirconia particles, alumina particles and metal chalcogenide particles.
25. Композиция краски по п. 22, в которой стеклообразующий материал содержит частицы смешанного состава.25. The paint composition according to p. 22, in which the glass-forming material contains particles of mixed composition.
26. Композиция краски по п. 25, в которой частицы смешанного состава содержат частицы, выбранные из группы, которую составляют частицы двойной оксида кремния и титана, частицы двойной оксида кремния и германия и частицы с поверхностью, химически модифицированной неорганическими или органическими веществами.26. The paint composition according to p. 25, in which the particles of a mixed composition contain particles selected from the group consisting of particles of double silicon oxide and titanium, particles of double silicon oxide and germanium and particles with a surface chemically modified with inorganic or organic substances.
27. Композиция краски по п. 22, в которой стеклообразующий материал содержит частицы двойной оксида кремния и германия. 27. The paint composition according to p. 22, in which the glass-forming material contains particles of double silicon oxide and germanium.
28. Композиция краски по п. 22, в которой стеклообразующий материал содержит полимер, выбранный из группы, которую составляют: кремниевый полимер, полимер, на основе двойной оксида кремния и титана, полимер двойного оксида кремния и германия, полимер двойного оксида кремния и алюминия и полимер двойного оксида кремния и бора.28. The paint composition according to p. 22, in which the glass-forming material contains a polymer selected from the group consisting of: a silicon polymer, a polymer based on double silicon oxide and titanium, a polymer of double silicon oxide and germanium, a polymer of double silicon oxide and aluminum and polymer of double silicon oxide and boron.
29. Композиция краски по п. 22, в которой стеклообразующий материал содержит полимер двойного оксида кремния и германия.29. The paint composition according to p. 22, in which the glass-forming material contains a polymer of double silicon oxide and germanium.
30. Композиция краски по п. 22, в которой в стеклообразующий материал краски включены металлосодержащий органический предшественник и/или металлосодержащий неорганический предшественник.30. The paint composition according to p. 22, in which a metal-containing organic precursor and / or metal-containing inorganic precursor is included in the glass-forming paint material.
31. Композиция краски по п. 30, в которой предшественник выбран из группы, которую составляют алкоксиды металлов, силоксаны, силикаты, фосфаты, халькогениды, гидроксиды металлов, соли металлов.31. The paint composition according to p. 30, in which the precursor is selected from the group consisting of metal alkoxides, siloxanes, silicates, phosphates, chalcogenides, metal hydroxides, metal salts.
32. Композиция краски по п. 22, дополнительно содержащая эффективное количество второго компонента для изменения свойства стеклянной структуры, созданной с использованием краски.32. The paint composition according to p. 22, further containing an effective amount of a second component to change the properties of the glass structure created using the paint.
33. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент влияет на свойство, выбранное из группы, которую составляют оптическая характеристика, механическая характеристика, магнитная характеристика, термическая характеристика, электрическая характеристика и химическая характеристика.33. The paint composition according to p. 32, in which the second component affects a property selected from the group consisting of optical characteristics, mechanical characteristics, magnetic characteristics, thermal characteristics, electrical characteristics and chemical characteristics.
34. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий цвет компонент, выбранный из группы, которую составляют наночастицы металла, сера, сульфид металла, хлорид металла и оксид металла.34. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a color-changing component selected from the group consisting of metal nanoparticles, sulfur, metal sulfide, metal chloride and metal oxide.
35. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий коэффициент поглощения компонент, выбранный из группы, которую составляют оксид церия, железо, медь, хром, серебро и золото.35. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a variable absorption coefficient component selected from the group consisting of cerium oxide, iron, copper, chromium, silver and gold.
36. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий показатель преломления компонент, выбранный из группы, которую составляют: титан, цирконий, алюминий, свинец, торий, барий.36. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a variable refractive index component selected from the group consisting of: titanium, zirconium, aluminum, lead, thorium, barium.
37. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий диспергируемость компонент, выбранный из группы, которую составляют барий и торий.37. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a dispersion-changing component selected from the group consisting of barium and thorium.
38. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий коэффициент ослабления и/или оптическую плотность компонент, выбранный из группы, которую составляют щелочной металл и щелочноземельный металл.38. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a variable attenuation coefficient and / or optical density component selected from the group consisting of alkali metal and alkaline earth metal.
39. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий светочувствительность компонент, выбранный из группы, которую составляют серебро, церий и фтор.39. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a light-changing component selected from the group consisting of silver, cerium and fluorine.
40. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий электропроводность компонент, выбранный из группы, которую составляют ионы щелочного металла, фтор и углеродные нанотрубки.40. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a conductivity-changing component selected from the group consisting of alkali metal ions, fluorine and carbon nanotubes.
41. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий двойное лучепреломление компонент, выбранный из группы, которую составляют титан, цирконий, цинк, ниобий, стронций, литий в сочетании с кремнием и кислородом.41. The paint composition of claim 32, wherein the second component is a birefringent modifying component selected from the group consisting of titanium, zirconium, zinc, niobium, strontium, lithium in combination with silicon and oxygen.
42. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий теплопроводность компонент, выбранный из группы, которую составляют металл и углеродные нанотрубки.42. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a thermal conductivity changing component selected from the group consisting of metal and carbon nanotubes.
43. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий коэффициент теплового излучения компонент, выбранный из группы, которую составляют оксид олова и железо.43. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a variable coefficient of thermal radiation component selected from the group consisting of tin oxide and iron.
44. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий тепловое расширение компонент, выбранный из группы, которую составляют оксид бора и оксид титана.44. The paint composition according to claim 32, wherein the second component is a thermal expansion-modifying component selected from the group consisting of boron oxide and titanium oxide.
45. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой карбонат натрия для изменения температуры стеклования структуры.45. The paint composition according to p. 32, in which the second component is sodium carbonate to change the glass transition temperature of the structure.
46. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий температуру плавления компонент, выбранный из группы, которую составляют натрий, алюминий и свинец.46. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a temperature-changing component selected from the group consisting of sodium, aluminum and lead.
47. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий коэффициент усиления компонент, выбранный из группы, которую составляют ионы редкоземельных металлов и ионы переходных металлов.47. The paint composition according to claim 32, wherein the second component is a gain-modifying component selected from the group consisting of rare-earth metal ions and transition metal ions.
48. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент влияет на свойство, выбранное из группы, которую составляют фотоэмиссия, люминесценция и флуоресценция.48. The paint composition according to p. 32, in which the second component affects a property selected from the group consisting of photoemission, luminescence and fluorescence.
49. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий химическую реакционную способность компонент, выбранный из группы, которую составляют щелочной металл, щелочноземельный металл и серебро.49. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a chemical reactivity-changing component selected from the group consisting of alkali metal, alkaline earth metal and silver.
50. Композиция краски по п. 32, в которой второй компонент представляет собой изменяющий плотность компонент, выбранный из группы, которую составляют титан, цирконий, алюминий, свинец, торий и барий.50. The paint composition according to p. 32, in which the second component is a density-changing component selected from the group consisting of titanium, zirconium, aluminum, lead, thorium and barium.
51. Композиция краски по п. 22, дополнительно содержащая эффективное количество добавки для создания эффекта, выбранного из группы, которую составляют улучшение диспергируемости, повышение фазовой устойчивости, повышение прочности каркаса, регулирование pH, изменение pH, реологическая модификация, уменьшение образования трещин в течение высушивания, ингибирование кристаллизации и улучшение спекаемости.51. The paint composition according to p. 22, additionally containing an effective amount of an additive to create an effect selected from the group consisting of improved dispersibility, increased phase stability, increased carcass strength, pH adjustment, pH change, rheological modification, reduction of cracking during drying , inhibition of crystallization and improved caking.
52. Композиция краски по п. 22, дополнительно содержащая эффективное количество добавки для улучшения диспергируемости, причем добавка выбрана из группы, которую составляют поверхностно-активное вещество, полиэлектролит и неорганическая кислота.52. The paint composition of claim 22, further comprising an effective amount of an additive to improve dispersibility, the additive selected from the group consisting of a surfactant, polyelectrolyte, and inorganic acid.
53. Композиция краски по п. 22, дополнительно содержащая эффективное количество добавки для повышения фазовой устойчивости.53. The paint composition according to p. 22, additionally containing an effective amount of an additive to increase phase stability.
54. Композиция краски по п. 22, дополнительно содержащая эффективное количество добавки для ингибирования кристаллизации, причем добавка выбрана из группы, которую составляют B2O3, Al2O3 и Ga2О3.54. The paint composition of claim 22, further comprising an effective amount of an additive to inhibit crystallization, the additive selected from the group consisting of B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Ga 2 O 3 .
55. Композиция краски по п. 22, в которой стеклообразующий материал присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 5 об.% до приблизительно 50 об.% по отношению к полному объему композиции краски, растворитель присутствует в количестве, составляющем от приблизительно 30 об.% до приблизительно 95 об.% по отношению к полному объему композиции краски; и дополнительно присутствуют один или несколько вторых компонентов, составляющих от 0 мас.% до приблизительно 20 мас.% по отношению к полному объему композиции краски; и одна или несколько добавок, составляющих от 0 мас.% до приблизительно 10 мас.% по отношению к полному объему композиции краски.55. The paint composition according to p. 22, in which the glass-forming material is present in an amount of from about 5 vol.% To about 50 vol.% With respect to the total volume of the paint composition, the solvent is present in an amount of from about 30 vol.% up to about 95 vol.% in relation to the total volume of the paint composition; and additionally present one or more second components comprising from 0 wt.% to about 20 wt.% with respect to the total volume of the paint composition; and one or more additives constituting from 0 wt.% to about 10 wt.% with respect to the total volume of the paint composition.
56. Способ по п. 1, в котором стеклообразующий материал содержит двойной оксид кремния и германия.56. The method according to p. 1, in which the glass-forming material contains a double silicon oxide and germanium.
57. Изделие по п. 14, в котором стеклообразующий материал содержит двойной оксид кремния и германия.57. The product according to p. 14, in which the glass-forming material contains double silicon oxide and germanium.