【摘 要】
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陶瓷的光固化成型依赖于稳定的、低粘度、低屈服应力以及高固相含量的光固化浆料的制备。适当的添加分散剂可以改善光固化浆料的流变学特征以满足光固化3D打印的要求。本论文
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陶瓷的光固化成型依赖于稳定的、低粘度、低屈服应力以及高固相含量的光固化浆料的制备。适当的添加分散剂可以改善光固化浆料的流变学特征以满足光固化3D打印的要求。本论文针对陶瓷光固化3D打印这一课题,提出了一种简便的陶瓷光固化浆料的制备方法,可成功应用于氧化铝陶瓷的光固化3D打印成型,共分为三步:1.通过超声处理与磁力搅拌制备光固化浆料的光固化分散介质。2.以短链二元羧酸为改性分散剂以乙醇溶液为溶剂通过滚动球磨对α-Al2O3粉体进行表面改性。3.将改性后的α-Al2O3粉体加入光固化分散介质进行球磨分散。 本文利用高效液相色谱法测定了二元羧酸在氧化铝粉体表面的饱和吸附量,并指出其表面改性机理为单分子层的化学吸附改性且吸附过程可以用朗缪尔等温吸附线来描述。当二元羧酸用量达到其饱和吸附量时,氧化铝浆料的粘度和屈服应力达到最低值。对二元羧酸在光固化浆料中的分散稳定机制进行了讨论,利用亚苏达方程系统研究了二元羧酸对光固化浆料流变学性能的影响,并指出光固化浆料粘度和固相含量之间符合 Krieger-Dougherty模型。浆料树脂相的固化密度较低,是限制其陶瓷致密度化的一个重要因素。利用二元羧酸改性后的氧化铝粉体,成功制备了固相含量为45vol%且粘度低于2 Pa·s(剪切速率为30 s-1)的氧化铝光固化浆料及光固化坯体。相应氧化铝烧结体具有均匀的显微结构,其晶粒尺寸在2-4μm之间,烧结致密度可达97%。
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