西安交大研讨人员在高功能陶瓷3D打印范畴获得新进展

  高功能陶瓷在航空航天、核工程等范畴的严峻使用需求愈来愈遍及，与传统成型技能比较，陶瓷3D打印成型技能具有制备杂乱结构、近净成型、无模快速制作和削减相关本钱等优势。目前国内展开陶瓷增材制作资料、成型工艺、配备研讨还处于起步阶段，特别是细密性好、强度高的陶瓷光固化成型（SLA）膏料研发、陶瓷实体件脱脂、烧结过程中避免开裂、变形等关键技能还存在许多瓶颈难题。

  西安交通大学鲍崇高教授团队选用聚多巴胺对熔融石英（SiO2）陶瓷进行表面包覆改性，替代了传统光固化成型膏料制备所需的分散剂和吸光剂，制备了依据光固化成型（SLA）技能的SiO2f/m-SiO2陶瓷膏料。所制备的SiO2f/m-SiO2陶瓷膏料具有优异才能的流变特性和更高的成型精度。选用光固化成型结合硅溶胶浸渍技能对SiO2f/m-SiO2复合陶瓷进行浸渍处理对SiO2f/m-SiO2复合陶瓷的力学功能进行改进。依据成果得出，当浸渍次数为3次时，SiO2f/m-SiO2复合陶瓷的力学功能得到较大提高，其间曲折强度增幅约20.4%，紧缩强度增幅约42.0%。

  该研讨团队近年来在耐高温、高透波、多孔杂乱结构的氮化硅、氧化锆、氧化铝等陶瓷增材制作展开了系列研讨，侧重对膏料流变特性、光固化成型机理、成型缺点构成及消除机理以及杂乱构件形性调控机制等方面做了深入研讨，研讨成果不只在《增材制作》（Additive Manufacturing）、《欧洲陶瓷学会志》（Journal of the European Ceramic Society）和《世界陶瓷》（Ceramics International）等世界闻名期刊宣布研讨论文5篇，并且联合航天使用部分研发了较大尺度的多种陶瓷样件，对处理功用-结构一体化高功能陶瓷增材制作及使用“最终一公里”问题具有极端严峻意义。

  耐高温、高透波的石英（SiO2）陶瓷天线窗盖航天部件具有尺度较大、薄壁、弧形等异构特色，传统成型工艺选用减材办法，不只资料糟蹋严峻，加工本钱高、周期长，并且在工艺流程中极易脆裂，成品率低。研讨组选用陶瓷光固化成型技能，系统研讨了SLA膏料组分、光固化成型、脱脂、烧结以及后处理等关键技能，其方针结构件成型周期仅需17小时，经过纤维增强、复合浸渍、优化成型、脱脂、烧结工艺等，获得了满意细密性、强度和尺度精度等要求，在杂乱构件陶瓷增材制作技能方面获得重要打破。

  该研讨作业得到了国家自然科学基金、航天一院高校联合立异基金项目等项目赞助，资料制备、功能表征及测验作业得到国家增材制作立异中心、西安交通大学剖析测验同享中心以及资料科学与工程学院剖析测验中心的支撑。