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高效3D打印透明陶瓷:钇铝石榴石

高效3D打印透明陶瓷:钇铝石榴石

  • 分类:打印案例
  • 发布时间:2023-03-27 14:15
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【概要描述】

高效3D打印透明陶瓷:钇铝石榴石

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透明陶瓷材料自20世纪60年代左右开始发展,美国通用电气公司于1959年研发制备了具有透光性的氧化铝陶瓷,打破了陶瓷不透明的概念,自此之后,各国研究者开始了对透明陶瓷的研究工作。1984年,荷兰人De With G首次合成了钇铝石榴石(YAG)前驱体粉末,通过冷等静压成型和真空烧结,成功制备出YAG透明陶瓷,且其陶瓷密度与理论密度几乎一致,透光性达到了50%-80%,直至今日,YAG透明陶瓷已在各个领域得到发展和应用,并具有不可限量的发展前景。
钇铝石榴石的熔点较高,耐热性好,且化学稳定性好,不溶于水、硫酸、硝酸、盐 酸、氢氟酸等,只有在 250℃以上才能够溶于磷酸。钇铝石榴石为立方晶体结构,呈现各向同性的特征,与光相互作用时不发生双折射现象。钇铝石榴石声子能量低,可以降低无辐射跃迁的概率,进而提高发光量子效率。钇铝石榴石光学透过性范围较宽,包含了少部分紫外光、全部可见光及部分红外光。综合了众多优异特性的 YAG 满足作为激光材料的要求,是理想的激光基质材料之一。

与传统陶瓷材料的制备过程类似,钇铝石榴石透明陶瓷在制备加工时也包括三个主要步骤:粉体制备→坯体成型→陶瓷烧结3D打印工艺提供了一种钇铝石榴石陶瓷坯体成型的新的解决方案,通过制备特定的陶瓷浆料,采用简单高效的方法制备出具有一定强度、密度分布均匀且形状规则精细的坯体。相较于传统制备方法,3D打印钇铝石榴石具有更高的生产效率和成型质量奇遇科技团队采用团队自主研发的DLP 3D打印机制备了钇铝石榴石陶瓷件,提供了一种低成本、高效率的制备YAG透明陶瓷的新的解决方案。

图1 奇遇科技3D打印钇铝石榴石齿轮坯体

图2 奇遇科技3D打印钇铝石榴石齿轮坯体

参考文献:

李鹏杰,白雪,刘宇阳,王星明,孙悦,储茂友.钇铝石榴石(YAG)透明 陶瓷的研究进展[J/OL].中国稀土学报.

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