唐 聪1,伍海东1,葛 帅1,范晗婧1,冯博聪1,
陈中春2,崔华晨3,邓 欣1,伍尚华1
(1. 广东工业大学 机电工程学院,广东 广州 510006;2. 日本鸟取大学 工学部,日本鸟取县鸟取市湖山町4-101;3. 香港科技大学(广州) 智能制造学域,广东 广州511458)
摘 要:为制备高性能氧化锆陶瓷,本研究对DLP增材制造用氧化锆陶瓷浆料体系及烧结工艺进行了系统优化。通过采用硅烷偶联剂KH570对粉体进行表面改性,有效提升了粉体与光敏树脂的相容性。流变学结果表明,分散剂BYK110的最佳添加量为2 wt.%,在此条件下浆料黏度最低。进一步引入有机色素姜黄素增强了浆料的吸光度,降低了固化深度和过曝宽度,提高了光固化成型精度。最终成功制备出固相含量达50 vol.%的高固含量氧化锆陶瓷浆料。在烧结工艺方面,随着温度从1350 ℃升至1500 ℃,陶瓷晶粒逐渐长大,导致硬度下降、断裂韧性提升。当烧结温度升至1450 ℃时,陶瓷致密度达到98.53%,抗弯强度提升至924.64 MPa。本研究构建的高固相含量浆料和热处理工艺,为高性能氧化锆陶瓷的DLP增材制造提供了重要的材料设计基础和工艺指导。
关键词:光固化;增材制造;氧化锆陶瓷;流变性能;机械性能