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行业动态
02-27

《Ceramics International》:高固含量、低粘度立体光刻3D打印陶瓷芯浆料

提高涡轮叶片的散热效率对于提高航空发动机的推重比至关重要。为了实现这一目标,需要设计复杂的内部冷却通道。然而,由于传统工艺的限制,制备复杂结构的陶瓷芯变得困难。因此,立体光刻3D打印技术成为一种可行的选择。为了成功制备高性能的陶瓷芯,需要制备高固含量、低粘度和均匀稳定性的陶瓷浆料。为了达到这些要求,选择合适的分散剂是非常关键的。本文研究了单分散剂和双分散剂对陶瓷浆料流变性能的影响,并阐明了分散剂的作用机理。我们成功制备了一种体积分数为70vol%、粘度为10520mPas(12.6s-1)的硅基陶瓷芯浆料。通过优化打印参数,实现了复杂结构的硅基陶瓷芯的制备。研究结果表明,增加固含量可以降低陶瓷芯的收缩率并提高其抗弯强度。通过成功制备基于高固含量浆料的复杂结构陶瓷芯,立体光刻3D打印技术在陶瓷芯领域得到了广泛应用。
02-26

《Ceramics International》:烧结温度对增材制造ZrO2陶瓷组织和力学性能的影响

在这项工作中,使用基于DLP的3D打印方法成功地制造了3Y-TZP陶瓷零件。烧结后的氧化锆相对密度为99.5%,抗折强度为821±65MPa,硬度和断裂韧性分别为11.73±0.23GPa和4.37±0.22MPa m1/2。为了确保没有缺陷,研究者仔细修改了氧化锆颗粒的表面,使其能够获得低粘度光固化氧化锆陶瓷悬浮液,最佳固体负载为48vol%。为了进一步提高打印部件的质量,3Y-TZP陶瓷绿体在氩气气氛中进行了细致的一步脱脂过程,然后在1480°C的优化温度下在空气气氛中烧结。通过逐渐提高烧结温度到这个水平,能够实现3Y-TZP陶瓷的逐渐致密化,从而产生更均匀的微观结构,最终改善机械性能以及更一致的收缩行为。然而,值得注意的是,超过烧结温度的上限会对3Y-TZP陶瓷的理想性能产生不利影响,这强调了在制造过程中适当控制温度的重要性。
02-22

《Additive Manufacturing》:陶瓷结构的4D打印

4D打印实现了3D打印的可控形状变形,并使复杂形状设计的多种可能性成为可能。然而,4D打印通常是应用于容易变形的软材料。而陶瓷本质上是硬而脆的,这阻碍了其在4D打印中的发展。本研究利用打印陶瓷在烧结过程中的应力不匹配,实现了陶瓷结构的4D打印。一般来说,3D打印陶瓷体烧结后的收缩率与所用陶瓷材料的固体含量成反比。奇遇科技团队通过打印底层高固含量、顶层低固含量的双层氧化锆(ZrO2)陶瓷,令其烧结收缩率的内应力的方向与低收缩率材料的轴向方向一致,实现其形状由平面变为弯曲结构。在这一过程中,研究人员通过选择不同的打印工艺来定制陶瓷结构的形状变形行为。最后,通过对陶瓷材料的固含量和打印路径进行编程,实现了具有各种特性的4d打印陶瓷花朵。
02-21

《Additive Manufacturing》:基于仿生增韧的陶瓷复合材料3D打印

2022年7月9日,南方科技大学机械与能源工程系白家鸣教授团队在《Additive Manufacturing》上发表题为3D printing of ceramic composite with biomimetic toughening design的研究论文,提出了一种通过3D打印和新型仿生设计制造具有复杂几何形状的耐损伤陶瓷复合材料的有前景的方法。
02-20

《Materials Today Communications》:掺杂二氧化钛的氧化铝生物陶瓷的DLP 3D打印:制造、机械性能和生物评估

报道了这项研究使用DLP 3D打印技术制备了掺杂二氧化钛的氧化铝生物陶瓷,并对其力学性能进行了评估。评估采用了三点弯曲、压缩和维氏硬度测试。除此之外,研究还对这些生物陶瓷的生物学特性进行了深入的研究,包括细胞粘附性和毒性。
02-19

《Journal of the European Ceramic Society》:用8mol %氧化钇稳定氧化锆光固化浆料通过SLA制备了单片固体氧化物燃料电池堆

报道了该研究系统地研究了不同单体组合和光引发剂含量的树脂预混料的固化性能。在此基础上,对含有8YSZ高固含量浆料的流变性能和稳定性进行了研究。研究人员使用固化性能好、分散性好、稳定性高的8YSZ浆料制备了具有独立气路的单片SOFC堆电解质支架。该研究的目标是通过优化8YSZ浆料,为SLA 3D打印在SOFC领域的应用奠定基础。
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