抛光时间和烧结温度对氧化铝球性能的影响

滚动成型氧化铝球具有成本低、产量大、粒径易控等优势,有可能成为未来3D打印成型的主要原料。为了提高打印泥料的流动性,需要研究氧化铝球的抛光特性,以改善抛光工艺。以0.38~0.55(A料)、0.27~0.38(B料)和0.25~0.27 mm(C料)3种粒级的滚动成型氧化铝球为对象,研究烧结温度(1400、1600℃)和抛光时间(1、2、3、4、5、6 h)对氧化铝球平均粒径、圆度、球形度、休止角和颗粒耐压强度的影响。结果表明:随着抛光时间的延长,所有样品的平均粒度、休止角和颗粒耐压强度都减小,圆度和球形度增大;抛光时间大于4 h,上述指标变化不大,最佳抛光时间为4 h。与经1400℃煅烧相比,经1600℃煅烧的氧化铝球,平均粒径减小,中值粒径颗粒圆度和球形度增长率更大,但大颗粒球形度降低,休止角显著减小,耐压强度显著增大。因此,1600℃煅烧有利于提高氧化铝球的强度和流动性。比较1600℃煅烧的3种粒级的氧化铝球可知,粒度越小,平均粒径降低率越大,休止角以及休止角降低率越小,颗粒耐压强度及其降低率也越小,但中颗粒圆度和球形度增长率最大。煅烧温度1600℃、抛光4 h时,A、B和C料平均粒径分别是0.410、0.232和0.153 mm,圆度分别是0.9896、0.9763和0.9533,球形度是0.9648、0.9569和0.9463,休止角分别是33.8°、29.9°和27.5°,耐压强度分别是20.5、18.0和16.6 N,有望作为3D打印浆料的骨料使用。